FR2865478A1 - Copper alloy with high mechanical strength and high conductivity for use as the conducting frame of an integrated circuit of a semiconductor device and other electric and electronics components - Google Patents
Copper alloy with high mechanical strength and high conductivity for use as the conducting frame of an integrated circuit of a semiconductor device and other electric and electronics components Download PDFInfo
- Publication number
- FR2865478A1 FR2865478A1 FR0500428A FR0500428A FR2865478A1 FR 2865478 A1 FR2865478 A1 FR 2865478A1 FR 0500428 A FR0500428 A FR 0500428A FR 0500428 A FR0500428 A FR 0500428A FR 2865478 A1 FR2865478 A1 FR 2865478A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- copper alloy
- dispersoids
- mechanical strength
- present
- conductivity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 76
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 44
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 23
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 22
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 42
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 229910017824 Cu—Fe—P Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 229910001122 Mischmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017888 Cu—P Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002549 Fe–Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/02—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
Description
ALLIAGE DE CUIVRE DE HAUTE RESISTANCE MECANIQUE ET HAUTECOPPER ALLOY OF HIGH STRENGTH MECHANICAL AND HIGH
CONDUCTIVITECONDUCTIVITY
La présente invention concerne un alliage de haute résistance mécanique et haute conductivité, par exemple un alliage de cuivre approprié comme matériau pour un cadre conducteur de circuit intégré utilisé dans un dispositif semi-conducteur. Un alliage de cuivre selon la présente invention est utilisé dans divers domaines mais la présente invention est ci-dessous expliquée sur la base du cas où l'alliage de cuivre est utilisé pour un cadre conducteur de circuit intégré qui est un composant semi-conducteur comme application représentative. The present invention relates to an alloy of high mechanical strength and high conductivity, for example a copper alloy suitable as a material for an integrated circuit conducting frame used in a semiconductor device. A copper alloy according to the present invention is used in various fields but the present invention is hereinafter explained on the basis of the case where the copper alloy is used for an integrated circuit conducting frame which is a semiconductor component such as representative application.
Comme alliage de cuivre pour un cadre conducteur de circuit intégré, un alliage de Cu-Fe-P a jusqu'ici été généralement utilisé. A titre d'exemple, un alliage de cuivre contenant du Fe à 0,05 à 0,15 % et du P à 0,025 à 0,040 % (alliage C19210) ou un alliage de cuivre contenant du Fe à 2,1 à 2,6 du P à 0,015 à 0,15 % et du Zn à 0,05 à 0,20 % (alliage CDA194) est largement utilisé comme alliage de norme internationale puisqu'il est excellent en résistance mécanique, conductivité électrique et conductivité thermique parmi les alliages de cuivre. As a copper alloy for an integrated circuit conducting frame, an alloy of Cu-Fe-P has heretofore been generally used. For example, a copper alloy containing Fe at 0.05 to 0.15% and P at 0.025 to 0.040% (alloy C19210) or a copper alloy containing Fe at 2.1 to 2.6 0.015 to 0.15% P and 0.05 to 0.20% Zn (CDA194 alloy) is widely used as an international standard alloy since it is excellent in mechanical strength, electrical conductivity and thermal conductivity among alloys. of copper.
Ces dernières années, puisqu'on a exigé d'un dispositif semi-conducteur qu'il ait une capacité plus importante, une taille plus petite et une intégration plus élevée, l'aire en coupe transversale d'un cadre conducteur de circuit intégré a été réduite. Par tendance, on a exigé d'un composant d'alliage de cuivre utilisé pour un cadre conducteur de circuit intégré dans un dispositif semi-conducteur qu'il ait une résistance mécanique, une conductivité électrique et une conductivité thermique encore plus élevées. La situation est également applicable à un alliage de cuivre utilisé non seulement pour des cadres conducteurs de circuit intégré mais également pour d'autres composants conducteurs électriques tels que les connecteurs, les bornes, les commutateurs, les relais, etc. dans les composants électriques et électroniques. In recent years, since a semiconductor device has been required to have greater capacity, smaller size, and higher integration, the cross-sectional area of an integrated circuit driver frame has been increased. been reduced. By trend, a copper alloy component used for an integrated circuit conducting frame in a semiconductor device has been required to have even higher mechanical strength, electrical conductivity, and thermal conductivity. The situation is also applicable to a copper alloy used not only for integrated circuit drivers but also for other electrical conductive components such as connectors, terminals, switches, relays, etc. in electrical and electronic components.
Un avantage d'un alliage de Cu-Fe-P est qu'il a une conductivité électrique élevée et, afin d'accroître sa résistance mécanique, un moyen d'accroître les teneurs en Fe et P ou d'ajouter du Sn, du Mg, du Ca ou similaire comme troisième élément a jusqu'ici été entrepris. An advantage of an alloy of Cu-Fe-P is that it has a high electrical conductivity and, in order to increase its mechanical strength, a means of increasing the Fe and P contents or adding Sn, Mg, Ca or similar as third element has so far been undertaken.
Toutefois, l'augmentation de la quantité de tels éléments amène la résistance mécanique à augmenter mais une conductivité électrique à se détériorer inévitablement. En conséquence, il a été difficile simplement en maîtrisant la composition chimique d'un alliage de cuivre de réaliser un alliage de Cu--Fe-P ayant un bon équilibre entre une conductivité plus élevée et une résistance mécanique plus élevée ou ayant simultanément les deux propriétés qui sont requises conjointement avec les tendances précitées d'une capacité plus importante, d'une taille plus petite et d'une intégration plus élevée d'un dispositif semi-conducteur. However, increasing the amount of such elements causes the mechanical strength to increase but an electrical conductivity to inevitably deteriorate. As a result, it has been difficult simply by controlling the chemical composition of a copper alloy to make a Cu-Fe-P alloy having a good balance between higher conductivity and higher mechanical strength or having both simultaneously. properties that are required in conjunction with the aforementioned trends of greater capacity, smaller size and higher integration of a semiconductor device.
Pour faire face à cette difficulté, il a jusqu'ici été proposé d'ajuster la microstructure ou l'état de précipitation des dispersoïdes dans un alliage Cu-Fe-P. A titre d'exemple, le document JP-A No. 285 261/2000 propose un alliage de cuivre excellent en stabilité de résistance mécanique et en. résistance au ramollissement dans lequel la teneur en Fe est bien dans la gamme de 1,0 à 3,0 % et également la fraction en volume des dispersoïdes de 0,05 à 10 pin en diamètre moyen de particule est de 0, 5 à 10 %. To cope with this difficulty, it has heretofore been proposed to adjust the microstructure or the precipitation state of the dispersoids in a Cu-Fe-P alloy. By way of example, JP-A No. 285 261/2000 proposes a copper alloy which is excellent in mechanical strength stability and in. softening resistance in which the Fe content is in the range of 1.0 to 3.0% and also the volume fraction of the dispersoids of 0.05 to 10 μm in average particle diameter is 0.5 to 10 %.
Un alliage de cuivre augmentant la quantité des composés chimiques de plus petites tailles est proposé. A titre d'exemple, le document JP-A No. 130 755/1998 propose un alliage de cuivre de haute résistance mécanique et haute conductivité contenant du Fe à 0,05 à 3,5 % et du P à 0,01 à 1,0 dans lequel les particules sont classées comme particules inférieures à 0,02 pm en diamètre de particule (petites particules) ou particules à 0,02 à 100 pm en diamètre de particule (particules importantes) et le rapport du nombre des petites particules sur celui des particules importantes est de un ou plus. De plus, le document JP-A No. 324 935/1998 propose un alliage de cuivre de haute résistance mécanique et haute résistance au ramollissement contenant du Fe à 0,5 à 5 % et du P à 0,01 à 0,2 %, dans lequel le rapport des particules importantes de 100 A ou plus de diamètre de particule sur les petites particules inférieures à 100 Â ou plus de diamètre de particule est dans la gamme de 0,004 à 1,000. A copper alloy increasing the amount of chemical compounds of smaller sizes is proposed. By way of example, JP-A No. 130 755/1998 proposes a copper alloy of high mechanical strength and high conductivity containing Fe at 0.05 to 3.5% and P at 0.01 to 1. Wherein the particles are classified as particles smaller than 0.02 μm in particle diameter (small particles) or particles in 0.02 to 100 μm in particle diameter (large particles) and the ratio of the number of small particles on that of the important particles is one or more. In addition, JP-A No. 324 935/1998 proposes a copper alloy of high mechanical strength and high resistance to softening containing Fe at 0.5 to 5% and P at 0.01 to 0.2%. wherein the ratio of large particles of 100 A or more particle diameter to small particles less than 100 Å or more in particle diameter is in the range of 0.004 to 1.000.
De même, le document JP-A No. 220 594/1994 propose une technologie d'amélioration de la résistance mécanique et de la résistance au ramollissement par le fait de contenir du Fe à 0, 01 à 0,3 %, du P à 0, 005 à 0,4 %, du Zn à 1,5 à 5 % et du Sn à 0,2 à 2,5 % et en régulant les tailles des composés chimiques contenant du Fe et du P de façon à ne pas rendre les particules plus grossières en excès de 150 A. De plus, le document JP-A No. 178 670/2000 propose un alliage de cuivre de haute résistance mécanique et haute conductivité contenant du Fe et du P à 0,05 à 2 % au total, du Zn à 5 à 35 % et du Sn à 0,1 à 3 %, dans lequel des composés chimiques contenant du Fe et du P de 0,2 pm ou moins de diamètre de particule se dispersent uniformément. Similarly, JP-A No. 220 594/1994 proposes a technology for improving the mechanical strength and softening resistance by containing 0.01 to 0.3% Fe, from P to 0.005 to 0.4%, 1.5 to 5% Zn and 0.2 to 2.5% Sn and regulating the sizes of the Fe- and P-containing chemical compounds so as not to render coarser particles in excess of 150 A. In addition, JP-A No. 178 670/2000 discloses a high strength and high conductivity copper alloy containing Fe and P at 0.05 to 2% by weight. total, 5 to 35% Zn and 0.1 to 3% Sn, wherein chemical compounds containing Fe and P of 0.2 μm or less in particle diameter are uniformly dispersed.
Toutefois, les technologies précitées de régulation de l'état de précipitation des composés chimiques contenant du Fe et du P (dispersoïdes) dans un alliage de Cu-Fe-P ne focalisent pas l'attention sur les dispersoïdes de composés chimiques contenant du Fe et du P de 20 nm ou moins de diamètre moyen de particule qui sont cependant plus petits que ceux régulés dans ces technologies. However, the above-mentioned technologies for regulating the precipitation state of chemical compounds containing Fe and P (dispersoids) in a Cu-Fe-P alloy do not focus on the dispersoids of Fe-containing chemical compounds and P of 20 nm or less mean particle diameter which are however smaller than those regulated in these technologies.
Il est vrai qu'il existe certaines régulations contenant des dispersoïdes de composés chimiques contenant du Fe et du P ou similaire ayant un fin diamètre moyen de particule n'excédant pas 20 nm dans certaines des technologies documentaires précitées. Toutefois, l'une quelconque des technologies de maîtrise de l'état de précipitation de tels composés chimiques contenant du Fe et du P ne régule pas un grossissement d'un MET (microscope électronique à transmission) tel à être capable d'observer les dispersoïdes de composés chimiques contenant du Fe et du P ayant un fin diamètre moyen de particule n'excédant pas 20 nm. Même lorsqu'un grossissement est régulé, le grossissement dans la régulation est au plus de 10 000. Avec un MET de grossissement 10 000, de tels fins dispersoïdes ne peuvent pas être observés. Afin de comprendre l'état (taille et nombre) des dispersoïdes ayant un fin diamètre moyen de particule n'excédant pas 20 nm quantitativement et précisément, il est nécessaire de faire une observation avec un MET de grossissement d'au moins 100 000. It is true that there are certain regulations containing dispersoids of chemical compounds containing Fe and P or the like having a fine average particle diameter not exceeding 20 nm in some of the aforementioned document technologies. However, any of the technologies for controlling the precipitation state of such chemical compounds containing Fe and P does not regulate a magnification of a TEM (transmission electron microscope) such as to be able to observe dispersoids. of chemical compounds containing Fe and P having a fine average particle diameter not exceeding 20 nm. Even when magnification is controlled, the magnification in the control is at most 10,000. With a 10,000 magnification MET, such dispersoid ends can not be observed. In order to understand the state (size and number) of dispersoids with a fine average particle diameter not exceeding 20 nm quantitatively and precisely, it is necessary to make an observation with a magnification MET of at least 100,000.
Par suite, les technologies documentaires précitées ne comprennent sensiblement pas les dispersoïdes eux-mêmes de composés chimiques contenant du Fe et du P ou similaire ayant un fin diamètre moyen de particule n'excédant pas 20 nm ou ne reconnaissent sensiblement pas l'influence des fins dispersoïdes sur les propriétés d'un alliage de cuivre. As a result, the aforementioned documentary technologies substantially do not include the dispersoids themselves of chemical compounds containing Fe and P or the like having a fine average particle diameter of not more than 20 nm or do not substantially recognize the influence of the ends. dispersoids on the properties of a copper alloy.
De plus, parmi les technologies documentaires précitées, la teneur en Fe est aussi élevée que 0,5 % ou plus dans les cas des documents JP-A Nos. 285 261/2002 et 324 935/1998 et les teneurs en Zn et Sn sont élevées dans les cas des documents JP-A Nos. 220 594/1994 et 178 670/2000. En conséquence, ces technologies sont communes aux technologies antérieures d'accroissement des teneurs en Fe et P ou d'ajout d'un troisième élément comme expliqué ci-dessus afin d'augmenter la résistance mécanique. A la lumière de ceci, bien que de fins dispersoïdes soient accrus, une conductivité électrique s'abaisse inévitablement. In addition, among the aforementioned document technologies, the Fe content is as high as 0.5% or more in the case of JP-A Nos. 285 261/2002 and 324 935/1998 and the contents of Zn and Sn are high in the case of JP-A Nos. 220,594 / 1994 and 178,670 / 2,000. Consequently, these technologies are common to prior technologies for increasing the Fe and P contents or adding a third element as explained above in order to increase the mechanical strength. In light of this, although fine dispersoids are increased, electrical conductivity inevitably drops.
En conséquence, l'atteinte simultanée d'une résistance mécanique plus élevée et d'une conductivité plus élevée n'a pas été réalisée avec les technologies classiques précitées et il existe des limitations rigides à la réalisation d'un alliage de Cu-Fe-P ayant un bon équilibre entre une conductivité plus élevée et une résistance plus élevée ou ayant simultanément les deux propriétés qui sont requises conjointement avec les tendances précitées d'une capacité plus importante, d'une taille plus petite et d'une intégration plus élevée d'un dispositif semi-conducteur. Consequently, the simultaneous attainment of a higher mechanical resistance and a higher conductivity has not been achieved with the aforementioned conventional technologies and there are rigid limitations to the production of a Cu-Fe-Cu alloy. P having a good balance between higher conductivity and higher strength, or having both of the properties that are required together with the aforementioned trends of greater capacity, smaller size and higher integration a semiconductor device.
La présente invention a été établie pour résoudre de tels problèmes et l'objet de celle-ci consiste à proposer un alliage de Cu--Fe-P ayant simultanément tant une résistance mécanique plus élevée qu'une conductivité plus élevée. The present invention has been established to solve such problems and the object thereof is to provide a Cu-Fe-P alloy having simultaneously both a higher mechanical strength than a higher conductivity.
Comme aspect préféré, le point essentiel de la présente invention est que: un alliage de cuivre de haute résistance mécanique et haute conductivité contient du Fe à 0,01 à 0,5 % (en masse, et ainsi de suite) et du P à 0,01 à 0,3 le reste consistant en du cuivre et des impuretés inévitables; et, dans l'alliage de cuivre, le rapport de teneur en masse de Fe sur P, à savoir Fe/P, est dans la gamme de 0,5 à 6,0 et la fraction en volume et le nombre des dispersoïdes de 1 à 20 nm en diamètre moyen de particule dans la microstructure de l'alliage de cuivre sont de 1,0 % ou plus et de 300 pièces/p.m2 ou plus, respectivement. As a preferred aspect, the essential point of the present invention is that: a high strength and high conductivity copper alloy contains Fe at 0.01 to 0.5% (by mass, and so on) and P at 0.01 to 0.3 the remainder consisting of copper and unavoidable impurities; and, in the copper alloy, the mass content ratio of Fe to P, namely Fe / P, is in the range of 0.5 to 6.0 and the volume fraction and the number of dispersoids of 1 at 20 nm in average particle diameter in the microstructure of the copper alloy are 1.0% or more and 300 pieces / p.m2 or more, respectively.
Dans la présente invention, un alliage de Cu-Fe-P est agencé de façon à contenir des dispersoïdes tels que de fins composés chimiques contenant du Fe et du P de 20 nm ou moins en diamètre moyen de particule, dont les effets et les influences sur les propriétés de l'alliage de cuivre n'ont jusqu'ici pas été notés ou reconnus, autant que possible dans l'alliage de cuivre selon les régulations précitées stipulées par la fraction en volume et le nombre des particules. In the present invention, an alloy of Cu-Fe-P is arranged to contain dispersoids such as fine chemical compounds containing Fe and P of 20 nm or less in average particle diameter, the effects and influences of which on the properties of the copper alloy have so far not been noted or recognized, as far as possible in the copper alloy according to the aforementioned regulations stipulated by the volume fraction and the number of particles.
En faisant ainsi, avec des teneurs relativement petites en Fe et P, un alliage de Cu-Fe-P de haute résistance mécanique et haute conductivité ayant une conductivité électrique non inférieure à 80 % LACS au niveau de 140 à 150 Hv de dureté (480 à 530 MPa en résistance à la traction) ou une conductivité électrique non inférieure à 75 % IACS même au niveau de 160 Hv de dureté (570 MPa en résistance à la traction) peut être formé. By doing so, with relatively small contents of Fe and P, a Cu-Fe-P alloy of high mechanical strength and high conductivity having an electrical conductivity of not less than 80% LACS at the level of 140 to 150 Hv hardness (480 at 530 MPa tensile strength) or electrical conductivity of not less than 75% IACS even at 160 Hv hardness (570 MPa tensile strength) can be formed.
L'expression dispersoïdes citée dans la présente invention signifie des dispersoïdes dont le diamètre moyen de particule est dans la gamme de 1 à 20 nm lorsqu'une microstructure d'un alliage de cuivre est observée avec un microscope électronique à transmission de grossissement 100 000. Les composants principaux des dispersoïdes sont les composés chimiques FeP et les dispersoïdes sont principalement composées de composés chimiques contenant du Fe et du P et similaire formés en ajoutant du Fe, des composés chimiques de Cu-P et autres aux composants principaux. The dispersoid expression cited in the present invention means dispersoids having an average particle diameter in the range of 1 to 20 nm when a microstructure of a copper alloy is observed with a transmission electron microscope of 100,000 magnification. The main components of the dispersoids are the FeP chemical compounds and the dispersoids are mainly composed of chemical compounds containing Fe and P and the like formed by adding Fe, chemical compounds of Cu-P and others to the main components.
De tels fins dispersoïdes sont nouvellement formés pendant la production d'un alliage de cuivre, par exemple pendant le recuit après laminage à froid. A savoir, de tels fins dispersoïdes forment une phase de composés chimiques finement précipités à partir d'une matrice de cuivre par recuit. En conséquence, ils sont différents des dispersoïdes grossiers qui se forment pendant le coulage et existent dans la microstructure de l'alliage de cuivre depuis le début. A la lumière de ceci, à moins que la microstructure de l'alliage de cuivre soit observée avec un microscope électronique à transmission de grossissement non inférieur à 100 000, de tels fins dispersoïdes ne peuvent pas être observés. Such dispersoid purposes are newly formed during the production of a copper alloy, for example during annealing after cold rolling. Namely, such dispersoid purposes form a phase of chemical compounds finely precipitated from a copper matrix by annealing. As a result, they are different from the coarse dispersoids that form during casting and exist in the microstructure of the copper alloy from the beginning. In light of this, unless the microstructure of the copper alloy is observed with a transmission electron microscope of magnification no less than 100,000, such dispersoid purposes can not be observed.
La présente invention stipule que la fraction en volume et le nombre de tels fins dispersoïdes sont de 1,0 % ou plus et de 300 pièces/im2 ou plus, respectivement. La capacité d'ancrage pour supprimer le transfert et l'extinction des dislocations de tels fins dispersoïdes est, contre toute attente, plus importante de manière marquée que celle des dispersoïdes plus gros que ceux-ci. The present invention states that the volume fraction and the number of such dispersoid purposes are 1.0% or more and 300 pieces / μm or more, respectively. The anchoring ability to suppress the transfer and extinction of dislocations of such dispersoidal purposes is, surprisingly, more markedly than that of dispersoids larger than these.
En conséquence, en agençant un alliage de Cu-Fe-P de façon à contenir les dispersoïdes tels que de fins composés chimiques contenant du Fe et du P de 20 nm ou moins en diamètre moyen de particule autant que possible dans la microstructure de l'alliage de cuivre, la capacité d'ancrage précitée augmente et ainsi une résistance mécanique plus élevée peut être obtenue. Accordingly, by arranging an alloy of Cu-Fe-P to contain dispersoids such as fine chemical compounds containing Fe and P of 20 nm or less in average particle diameter as much as possible in the microstructure of the copper alloy, the aforementioned anchoring capacity increases and thus a higher mechanical strength can be obtained.
L'effet d'abaissement de la conductivité électrique d'un alliage de cuivre dans le cas de tels fins dispersoïdes de 20 nm ou moins en diamètre moyen de particule est inférieur de manière marquée à celui dans le cas des dispersoïdes plus grossiers que ceux-ci. En conséquence, de fins dispersoïdes peuvent renforcer un alliage de cuivre avec moins d'abaissement de la conductivité électrique de l'alliage de cuivre que les dispersoïdes plus grossiers que ceux-ci. The effect of lowering the electrical conductivity of a copper alloy in the case of such dispersoid purposes of 20 nm or less in average particle diameter is markedly lower than that in the case of coarser dispersoids than those this. As a result, fine dispersoids can strengthen a copper alloy with less lowering of the electrical conductivity of the copper alloy than the coarser dispersoids than these.
La capacité d'ancrage des dispersoïdes grossiers supérieurs à 20 nm en diamètre moyen de particule est faible comme établi ci-dessus. Pour cette raison, la présente invention stipule que la limite supérieure du diamètre moyen de particule des dispersoïdes est de 20 nm. Par ailleurs, dans le cas de dispersoïdes inférieurs à 1 nm en diamètre moyen de particule, ils sont difficilement détectés et mesurés même avec un microscope électronique à transmission de grossissement 100 000 et en outre la capacité d'ancrage de celles-ci s'abaisse de manière inverse. Pour cette raison, la présente invention stipule que la limite inférieure du diamètre moyen de particule des dispersoïdes est de 1 nm. The anchoring capacity of coarse dispersoids greater than 20 nm in mean particle diameter is low as established above. For this reason, the present invention states that the upper limit of the average particle diameter of the dispersoids is 20 nm. Furthermore, in the case of dispersoids less than 1 nm in average particle diameter, they are difficult to detect and measured even with a transmission electron microscope with a magnification of 100,000 and in addition the anchoring capacity thereof is lowered. in the opposite way. For this reason, the present invention states that the lower limit of the average particle diameter of the dispersoids is 1 nm.
Lorsque la fraction en volume de tels fins dispersoïdes est inférieure à 1,0 % ou que le nombre de ceux-ci est inférieur à 300 pièces/gm2, le nombre de particules présentant les effets est insuffisant et ainsi une haute résistance mécanique de 140 à 150 Hv en niveau de dureté (480 à 530 MPa en niveau de résistance à la traction) ne peut pas être obtenue. En outre, lorsque le nombre de tels fins dispersoïdes comme stipulé dans la présente invention est petit dans une certaine composition chimique, il est le plus probable que le reste des dispersoïdes existe sous forme de dispersoïdes plus grossiers. Par suite, la conductivité électrique s'abaisse et une haute résistance mécanique et une haute conductivité satisfaisant une conductivité électrique non inférieure à 80 % IACS au niveau de 140 à 150 Hv de dureté (480 à 530 MPa en résistance à la traction) ou une conductivité électrique non inférieure à 75 % IACS même au niveau de 160 Hv de dureté (570 MPa en résistance à la traction) ne peuvent pas être atteintes. When the volume fraction of such dispersoid ends is less than 1.0% or the number thereof is less than 300 pieces / gm2, the number of particles having the effects is insufficient and thus a high mechanical strength of 140 to 150 Hv in hardness level (480 to 530 MPa in tensile strength level) can not be obtained. Furthermore, when the number of such dispersoid purposes as stipulated in the present invention is small in a certain chemical composition, it is most likely that the rest of the dispersoids exist as coarser dispersoids. As a result, the electrical conductivity decreases and a high mechanical strength and a high conductivity satisfying an electrical conductivity of not less than 80% IACS at a level of 140 to 150 Hv hardness (480 to 530 MPa in tensile strength) or a electrical conductivity not lower than 75% IACS even at the level of 160 Hv hardness (570 MPa in tensile strength) can not be achieved.
En outre, la présente invention stipule la quantité de fins dispersoïdes de 1 à 20 nm en diamètre moyen de particule. Toutefois, tant que cette stipulation est satisfaite, il est acceptable que des dispersoïdes grossiers supérieurs à 20 nm en diamètre moyen de particule existent dans la microstructure de l'alliage de cuivre en une quantité appropriée dans une gamme ne gênant pas l'objet de la présente invention. In addition, the present invention stipulates the amount of fine dispersoid of 1 to 20 nm in average particle diameter. However, as long as this stipulation is satisfied, it is acceptable for coarse dispersoids greater than 20 nm in average particle diameter to exist in the microstructure of the copper alloy in an appropriate amount within a range that does not interfere with the object of the invention. present invention.
Dans la présente invention, le diamètre d des dispersoïdes est défini comme moyenne du diamètre maximal de chaque dispersoïde. En d'autres termes, la valeur obtenue en moyennant le diamètre d de chaque dispersoïde dans un domaine visuel observé avec un microscope électronique à transmission de grossissement 100 000 est le diamètre moyen de particule auquel on se réfère dans la présente invention. Il est absolument acceptable de moyenner davantage les résultats de mesure dans plusieurs domaines visuels. In the present invention, the diameter of dispersoids is defined as the mean of the maximum diameter of each dispersoid. In other words, the value obtained by averaging the d-diameter of each dispersoid in a visual range observed with a 100,000 transmission electron microscope is the average particle diameter referred to in the present invention. It is absolutely acceptable to use more measurement results in several visual domains.
De la même manière, concernant le nombre de dispersoïdes, la valeur obtenue en moyennant un nombre mesuré par pm2 de chaque dispersoïde dans un domaine visuel observé avec un microscope électronique à transmission de grossissement 100 000 (les images obtenues par l'observation sont soumises à une analyse d'image) est le nombre de dispersoïdes auquel on se réfère dans la présente invention. Il est absolument acceptable de moyenner davantage les résultats de mesure dans plusieurs domaines visuels. In the same way, concerning the number of dispersoids, the value obtained by averaging a measured number per pm 2 of each dispersoid in a visual range observed with a transmission electron microscope of magnification 100,000 (the images obtained by the observation are subject to image analysis) is the number of dispersoids referred to in the present invention. It is absolutely acceptable to use more measurement results in several visual domains.
De même, concernant la fraction en volume des dispersoïdes dans la présente invention, le pourcentage d'aire de dispersoïdes de 1 à 20 nm en diamètre moyen de particule dans une aire de 1 pm x 1 gm (1 11m2) dans un champ visuel observé avec un microscope électronique à transmission de grossissement 100 000 est obtenu et la valeur obtenue est définie comme la fraction en volume des dispersoïdes. Likewise, regarding the volume fraction of the dispersoids in the present invention, the percentage of dispersoid area of 1 to 20 nm in average particle diameter in an area of 1 μm x 1 μm (11m2) in an observed field of view with a transmission electron microscope of magnification 100,000 is obtained and the value obtained is defined as the volume fraction of the dispersoids.
Les raisons pour spécifier la composition chimique dans un alliage de cuivre selon la présente invention sont expliquées ci-dessous. Concernant une composition chimique, afin d'atteindre une haute résistance mécanique et une haute conductivité, un alliage de cuivre selon la présente invention est agencé de façon à contenir basiquement du Fe à 0, 01 à 0, 5 ô et du P à 0, 01 à 0, 3 % en masse, le reste consistant en du cuivre et des impuretés inévitables, dans lequel le rapport de teneur en masse de Fe sur P, à savoir Fe/P, est dans la gamme de 0,5 à 6,0. The reasons for specifying the chemical composition in a copper alloy according to the present invention are explained below. With regard to a chemical composition, in order to achieve high mechanical strength and high conductivity, a copper alloy according to the present invention is arranged to contain Fe at 0.01-0.5, and P at 0, 0.1 to 0.3% by weight, the remainder consisting of copper and unavoidable impurities, wherein the mass content ratio of Fe to P, ie Fe / P, is in the range of 0.5 to 6, 0.
Comme décrit plus tôt, avec le moyen d'accroître les quantités des éléments tels que d'accroître les teneurs en Fe et P ou d'ajouter un troisième élément tel que Sn, Mg, Ca ou similaire qui a jusqu'ici été adopté pour accroître une résistance mécanique, une résistance mécanique croît mais une conductivité électrique se détériore inévitablement. Un grand avantage de la présente invention est que, bien qu'un tel moyen pour accroître les quantités d'éléments afin d'accroître la résistance mécanique ne soit pas adopté, une résistance mécanique plus élevée et une conductivité plus élevée peuvent être obtenues par la stipulation précitée sur les fins dispersoïdes. As described earlier, with the means of increasing the amounts of elements such as increasing the Fe and P contents or adding a third element such as Sn, Mg, Ca or the like which has hitherto been adopted for increasing mechanical strength, mechanical strength increases, but electrical conductivity inevitably deteriorates. A great advantage of the present invention is that, although such a means for increasing the amounts of elements to increase the mechanical strength is not adopted, higher mechanical strength and higher conductivity can be achieved by the aforementioned stipulation on dispersoid purposes.
On notera qu'il est acceptable qu'un alliage de cuivre selon la présente invention contienne en outre du Zn à 0,005 à 0,5 % et/ou du Sn à 0,001 à 0,5 % comme nécessaire dans les gammes pour ne pas gêner la résistance mécanique plus élevée et la conductivité plus élevée de la présente invention. It will be appreciated that it is acceptable that a copper alloy according to the present invention further contains 0.005 to 0.5% Zn and / or 0.001 to 0.5% Sn as required in the ranges so as not to interfere. the higher strength and higher conductivity of the present invention.
Fe est un élément nécessaire pour accroître la résistance mécanique et la résistance au ramollissement en précipitant sous forme des fins dispersoïdes stipulés dans la présente invention dans un alliage de cuivre. Fe is a necessary element for increasing the mechanical strength and the softening resistance by precipitating in the form of the dispersoid purposes stipulated in the present invention in a copper alloy.
Lorsqu'une teneur en Fe est inférieure à 0,01 %, les fins dispersoïdes stipulés dans la présente invention sont insuffisants. Pour cette raison, il est nécessaire qu'une teneur en Fe ne soit pas inférieure à 0,01 % afin de présenter efficacement les effets sur le renforcement et similaire. Par ailleurs, lorsque du Fe est contenu en excès de 0,5 %, une conductivité élevée n'est pas assurée. En outre, s'il est tenté d'accroître la quantité de dispersoïdes afin d'assurer une conductivité élevée, le grossissement des particules précipitées est entraîné et inversement les fins dispersoïdes stipulés dans la présente invention deviennent insuffisants. Par suite, la résistance mécanique s'abaisse et l'atteinte simultanée d'une résistance mécanique plus élevée et d'une conductivité plus élevée ne peut pas être réalisée. Pour ces raisons, une teneur en Fe est déterminée comme étant dans la gamme de 0,01 à 0,5 % en masse. 1 1 When an Fe content is less than 0.01%, the dispersoid purposes stipulated in the present invention are insufficient. For this reason, it is necessary that an Fe content not be less than 0.01% in order to effectively exhibit the effects on reinforcement and the like. On the other hand, when Fe is contained in excess of 0.5%, high conductivity is not ensured. In addition, if it is desired to increase the amount of dispersoids to ensure high conductivity, the magnification of the precipitated particles is entrained and conversely the dispersoid ends stipulated in the present invention become insufficient. As a result, the mechanical strength is lowered and the simultaneous attainment of higher mechanical strength and higher conductivity can not be achieved. For these reasons, an Fe content is determined to be in the range of 0.01 to 0.5% by weight. 1 1
P a une fonction d'oxydation et est également un élément nécessaire pour accroître la résistance mécanique et la résistance au ramollissement d'un alliage de cuivre en formant des dispersoïdes conjointement avec Fe. P has an oxidation function and is also a necessary element for increasing the strength and softening resistance of a copper alloy by forming dispersoids together with Fe.
Lorsqu'une teneur en P est inférieure à 0,01 %, les fins dispersoïdes stipulés dans la présente invention sont insuffisants. Pour cette raison, il est nécessaire qu'une teneur en P soit non inférieure à 0,01 % afin de présenter efficacement les effets sur le renforcement et similaire. Par ailleurs, lorsque du P est contenu en excès de 0,3 %, une conductivité électrique se détériore et une conductivité élevée n'est pas assurée. De plus, l'aptitude au façonnage à chaud se détériore également. Pour ces raisons, une teneur en P est déterminée comme étant dans la gamme de 0,01. à 0,3 % en masse. When a P content is less than 0.01%, the dispersoid purposes stipulated in the present invention are insufficient. For this reason, it is necessary that a P content is not less than 0.01% in order to effectively exhibit the effects on reinforcement and the like. On the other hand, when P is contained in excess of 0.3%, electrical conductivity deteriorates and high conductivity is not ensured. In addition, the hot workability also deteriorates. For these reasons, a P content is determined to be in the range of 0.01. 0.3% by weight.
Afin de précipiter une quantité stipulée ci-dessus des fins dispersoïdes stipulés dans la présente invention, la présente invention stipule non seulement les teneurs individuelles en Fe et P mais également le rapport de teneur en masse de Fe sur P, à savoir Fe/P. Lorsque la valeur de Fe/P est inférieure à 0,5, P est contenu en excès et se dissout dans une matrice de cuivre, et ainsi une conductivité électrique se détériore et une conductivité élevée n'est pas assurée. Par ailleurs, lorsque la valeur de Fe/P excède 6,0, inversement Fe est contenu en excès et croît sous forme de simples particules de Fe grossières et en conséquence une résistance mécanique s'abaisse. Pour ces raisons, la valeur de Fe/P est déterminée comme étant dans la gamme de 0,5 à 6,0. In order to precipitate a quantity stipulated above of the dispersoid purposes stipulated in the present invention, the present invention stipulates not only the individual Fe and P contents but also the mass content ratio of Fe to P, namely Fe / P. When the Fe / P value is less than 0.5, P is contained in excess and dissolves in a copper matrix, and thus electrical conductivity deteriorates and high conductivity is not assured. On the other hand, when the value of Fe / P exceeds 6.0, conversely Fe is contained in excess and grows in the form of simple coarse Fe particles and consequently a mechanical resistance is lowered. For these reasons, the Fe / P value is determined to be in the range of 0.5 to 6.0.
Zn est un élément efficace dans l'amélioration de la résistance à l'abrasion., thermique de plaquage ou de brasage au Sn utilisé pour les joints des composants électroniques et dans la suppression de l'abrasion thermique. Il est préférable de contenir du Zn à pas moins de 0,005 % afin de présenter un tel effet efficacement. Toutefois, lorsque Zn est contenu en excès de 0,5 %, non seulement l'aptitude à l'étalement par voie humide du Sn fondu ou de la brasure se détériore plutôt mais également une conductivité électrique se détériore considérablement. Pour ces raisons, Zn est contenu sélectivement dans la gamme de 0,005 à 0,5 % en masse. Zn is an effective element in improving abrasion resistance, thermal cladding or Sn soldering used for electronic component seals and in the suppression of thermal abrasion. It is preferable to contain Zn at not less than 0.005% in order to present such an effect effectively. However, when Zn is contained in excess of 0.5%, not only does the wet smearability of the molten Sn or solder deteriorate, but also electrical conductivity deteriorates considerably. For these reasons, Zn is selectively contained in the range of 0.005 to 0.5% by weight.
Sn contribue à l'accroissement de la résistance mécanique d'un alliage de cuivre. Il est préférable de contenir Sn à pas moins de 0,001 % afin de présenter un tel effet efficacement. Toutefois, lorsque Sn est contenu en excès de 0,5 %, l'effet est saturé et une conductivité électrique se détériore considérablement. Pour ces raisons, Sn est contenu sélectivement dans la gamme de 0,001 à 0,5 % en masse. Sn contributes to the increase of the mechanical strength of a copper alloy. It is best to contain Sn at not less than 0.001% in order to present such an effect effectively. However, when Sn is contained in excess of 0.5%, the effect is saturated and electrical conductivity deteriorates considerably. For these reasons, Sn is selectively contained in the range of 0.001 to 0.5% by weight.
D'autres éléments, par exemple Al, Cr, Ti, Be, V, Nb, Mo, W, Mg, Ni, etc., sont des impuretés et facilitent non seulement la formation de dispersoïdes grossiers mais également la détérioration d'une conductivité électrique. Pour cette raison, il est préférable d'abaisser la teneur autant que possible dans la. gamme n'excédant pas 0,5 % en masse au total. D'autres éléments, tels que B, C, Na, S, Ca, As, Se, Cd, In, Sb, Pb, Bi, MM (mischmetal), etc., contenus dans un alliage de cuivre en quantité minuscule facilitent également la détérioration d'une conductivité électrique. Pour cette raison, il est préférable d'abaisser la teneur autant que possible dans la gamme n'excédant pas 0,1 % en masse au total. Other elements, for example Al, Cr, Ti, Be, V, Nb, Mo, W, Mg, Ni, etc., are impurities and facilitate not only the formation of coarse dispersoids but also the deterioration of a conductivity. electric. For this reason, it is best to lower the content as much as possible in the. range not exceeding 0,5% by mass in total. Other elements, such as B, C, Na, S, Ca, As, Se, Cd, In, Sb, Pb, Bi, MM (mischmetal), etc., contained in a copper alloy in minute amounts also facilitate deterioration of electrical conductivity. For this reason, it is preferable to lower the content as much as possible in the range not exceeding 0.1 mass% in total.
Ensuite, des conditions de production préférables pour former la microstructure de l'alliage de cuivre en une structure stipulée dans la présente invention sont expliquées ci-dessous. Il n'est pas nécessaire de changer grandement le procédé de production lui-même dans la production d'un alliage de cuivre selon la présente invention et un procédé de production ordinaire peut être employé pour la production. A savoir, un alliage de cuivre fondu dont la composition chimique est ajustée comme décrit ci-dessus est coulé. Ensuite, la surface du lingot coulé est rectifiée, par la suite le lingot rectifié est laminé à chaud après être soumis à un traitement thermique ou une immersion, et la plaque, après être laminée à chaud est refroidie avec de l'eau. Par la suite, la plaque est soumise à un laminage à froid primaire appelé laminage intermédiaire, puis à un recuit, un nettoyage et par la suite un laminage à froid de finition (final), et par suite produit en une plaque d'alliage de cuivre ou similaire d'une épaisseur de produit. Next, preferable production conditions for forming the microstructure of the copper alloy into a structure stipulated in the present invention are explained below. It is not necessary to greatly change the production process itself in the production of a copper alloy according to the present invention and an ordinary production process can be employed for production. That is, a molten copper alloy whose chemical composition is adjusted as described above is cast. Then, the surface of the cast ingot is rectified, thereafter the rectified ingot is hot rolled after being subjected to a heat treatment or immersion, and the plate, after being hot rolled is cooled with water. Subsequently, the plate is subjected to a primary cold rolling called intermediate rolling, then to annealing, cleaning and subsequently finishing (final) cold rolling, and subsequently produced into an alloy plate. copper or the like of a product thickness.
Dans le procédé de production, il est efficace d'appliquer le recuit dans les conditions suivantes à la production afin d'ajuster le procédé de production de façon à former la structure de dispersoïde dans laquelle la fraction en volume et le nombre de dispersoïdes de 1 à 20 nm en diamètre moyen de particule sont de 1,0 % ou plus et de 300 pièces/pm2 ou plus, respectivement, comme décrit ci-dessus. In the production process, it is effective to apply the annealing under the following conditions to the production in order to adjust the production process so as to form the dispersoid structure in which the volume fraction and the number of dispersoids of 1 at 20 nm in average particle diameter are 1.0% or more and 300 pieces / μm 2 or more, respectively, as described above.
A savoir, comme décrit plus tôt, les fins dispersoïdes stipulés dans la présente invention forment une phase de composé chimique finement précipitée nouvellement à partir d'une matrice de cuivre par recuit. Afin de précipiter de tels fins dispersoïdes, le recuit est appliqué après laminage à froid primaire dans le procédé de production de l'alliage de cuivre. Namely, as described earlier, the dispersoid purposes stipulated in the present invention form a newly finely precipitated chemical compound phase from a copper matrix by annealing. In order to precipitate such dispersoid ends, the annealing is applied after primary cold rolling in the production process of the copper alloy.
Ici, s'il est prévu d'obtenir une haute conductivité seulement par un recuit d'une fois, il est essentiel d'élever la température du recuit. Si une température de recuit est élevée, la quantité de dispersoïdes augmente et ceci entraîne la croissance et le grossissement des dispersoïdes. A la lumière de ceci, il est préférable d'ajuster le procédé de recuit de façon à former la structure de dispersoïdes composée des fins dispersoïdes comme mentionné ci-dessus en: appliquant un recuit divisé en plusieurs fois; ajustant une température de recuit par recuit en une fois à 430 C ou inférieur; en obtenant ainsi une conductivité élevée; et en supprimant la croissance et le grossissement des dispersoïdes. Here, if it is intended to obtain high conductivity only by one-time annealing, it is essential to raise the annealing temperature. If an annealing temperature is high, the amount of dispersoids increases and this leads to the growth and enlargement of the dispersoids. In light of this, it is preferable to adjust the annealing process so as to form the dispersoid structure composed of the dispersoid purposes as mentioned above by: applying annealing divided into several times; adjusting annealing annealing temperature at once to 430 ° C or lower; thus obtaining a high conductivity; and suppressing growth and enlargement of dispersoids.
En outre, lorsqu'un laminage à froid est appliqué entre le recuit et un recuit ultérieur, le laminage à froid amène les défauts de réseau cristallin à croître, les défauts de réseau agissent comme noyaux de précipitation au recuit ultérieur et en conséquence la structure de dispersoïdes composée des fins dispersoïdes comme mentionné ci-dessus est susceptible d'être obtenue. In addition, when cold rolling is applied between annealing and subsequent annealing, cold rolling causes crystal lattice defects to grow, lattice defects act as subsequent annealing precipitation nuclei and consequently the lattice structure. dispersoids composed of dispersoid purposes as mentioned above is likely to be obtained.
En conséquence, en vue des conditions ci-dessus, un tel procédé consistant à appliquer de manière répétée un laminage à froid et un recuit deux fois chacun entre la fin du laminage à chaud et le laminage à froid de finition (final) dans le procédé de production d'un alliage de cuivre est préférable du fait qu'une telle structure de dispersoïdes composée des fins dispersoïdes comme mentionné ci-dessus est susceptible d'être obtenue. Accordingly, in view of the above conditions, such a method of repeatedly applying cold rolling and annealing twice each between the end of the hot rolling and the finishing (final) cold rolling in the process Copper alloy production is preferable because such a dispersoid structure composed of the dispersoid purposes as mentioned above is obtainable.
Le temps de maintien à la température maximale dans le recuit est déterminé comme étant dans la gamme de 0,5 à 20 heures. Lorsqu'un temps de maintien est plus court que 0,5 heure, la quantité des précipités est insuffisante et une conductivité électrique ne s'améliore pas. Au contraire, lorsqu'un temps de maintien excède 20 heures, même à une température de 430 C ou moins, les particules de précipités croissent et grossissent. The hold time at the maximum temperature in the anneal is determined to be in the range of 0.5 to 20 hours. When a hold time is shorter than 0.5 hours, the amount of precipitates is insufficient and electrical conductivity does not improve. On the contrary, when a holding time exceeds 20 hours, even at a temperature of 430 ° C or less, the precipitate particles grow and grow.
Des exemples selon la présente invention sont expliqués ci-dessous. On a produit des plaques d'alliage de cuivre en coulant des alliages de cuivre ayant diverses compositions montrées dans le tableau 1 ci-dessous et on a évalué leurs propriétés. Ici, dans les plaques d'alliage de cuivre ayant diverses compositions montrées dans le tableau 1, la quantité totale de Al, Cr, Ti, Be, V, Nb, Mo, W, Mg, Ni, etc. comme éléments autres que les éléments montrés dans le tableau 1 n'étaient pas 1 5 supérieures à 0,5 % en masse. En outre, la quantité totale de B, C, Na, S, Ca, As, Se, Cd, In, Sb, Pb, Bi, MM (mischmetal), etc. contenue légèrement dans les alliages de cuivre comme élément encore autre que les éléments ci- dessus n'étaient pas supérieure à 0,1 % en masse. Examples according to the present invention are explained below. Copper alloy plates were produced by casting copper alloys having various compositions shown in Table 1 below and evaluated for their properties. Here, in the copper alloy plates having various compositions shown in Table 1, the total amount of Al, Cr, Ti, Be, V, Nb, Mo, W, Mg, Ni, etc. Other items than the items shown in Table 1 were not greater than 0.5% by weight. In addition, the total amount of B, C, Na, S, Ca, As, Se, Cd, In, Sb, Pb, Bi, MM (mischmetal), etc. contained slightly in the copper alloys as an element still other than the above elements were not greater than 0.1% by mass.
Le procédé de production concret des plaques d'alliage de cuivre est comme suit. On a fait fondre les alliages de cuivre et on les a raffinés dans un four sans noyau et par la suite coulés par un procédé de coulage semi-continu, et on a ainsi produit des lingots de 70 mm d'épaisseur, de 200 mm de largeur et de 500 mm de longueur. Ensuite, on a rectifié la surface de chacun des lingots et on a chauffé les lingots et on les a par la suite laminés à chaud à l'épaisseur de 16 mm à une température de 950 C. On a de nouveau rectifié la surface de chacune des plaques laminées à chaud pour éliminer les pailles d'oxyde et par la suite on a soumis chaque plaque laminée à chaud à un laminage à froid et à un recuit de manière répétée pendant des temps prédéterminés dans la gamme d'une àtrois fois (le nombre de fois de laminage à froid était identique à celui du recuit), le nombre de fois de recuit pour chaque exemple étant montré dans le tableau 1. Par la suite, on a soumis les plaques d'alliage de cuivre à un laminage à froid final et on a produit des plaques d'alliage de cuivre de 0,2 mm d'épaisseur. On a défini la température de recuit la plus élevée parmi les températures dans la répétition du recuit comme la température de recuit maximale et la température de recuit maximale est montrée dans le tableau 1 pour chaque exemple. The concrete production process of copper alloy plates is as follows. The copper alloys were melted and refined in a coreless furnace and thereafter poured by a semi-continuous casting process, whereby 70 mm thick, 200 mm thick ingots were produced. width and 500 mm in length. Then, the surface of each of the ingots was ground and the ingots were heated and subsequently hot-rolled to a thickness of 16 mm at a temperature of 950 C. The surface of each was rectified. hot-rolled plates for removing oxide flakes and thereafter each hot-rolled plate was subjected to cold rolling and annealing repeatedly for predetermined times in the range of one to three times (the number of times of cold rolling was identical to that of annealing), the number of annealing times for each example being shown in Table 1. Subsequently, the copper alloy plates were cold-rolled final and copper alloy plates 0.2 mm thick were produced. The highest annealing temperature among the annealing repeat temperatures was defined as the maximum annealing temperature and the maximum annealing temperature is shown in Table 1 for each example.
On a découpé des éprouvettes à partir des plaques d'alliage de cuivre de tous les exemples ainsi produits et on les a soumises à la mesure de la fraction en volume (%) et du nombre de fins di.spersoïdes par l'observation de chaque structure, à un essai de traction, à une mesure de dureté et à une mesure de conductivité électrique. Les résultats sont montrés dans le tableau 1. Test specimens were cut from the copper alloy plates of all the examples thus produced and subjected to the measurement of the volume fraction (%) and the number of fine di.spersoids by observation of each structure, tensile test, hardness measurement and electrical conductivity measurement. The results are shown in Table 1.
Dans l'observation d'une structure, on a mesuré la fraction en volume et le nombre de dispersoïdes de 1 à 20 nm en diamètre moyen de particule au moment où l'on a observé la microstructure de l'alliage de cuivre avec un microscope électronique à transmission de grossissement 100 000 par le procédé de mesure précité. In the observation of a structure, the volume fraction and the number of dispersoids of 1 to 20 nm in average particle diameter were measured at the time when the microstructure of the copper alloy was observed with a microscope 100,000 magnification transmission electronics by the above-mentioned measuring method.
On a appliqué un essai de traction à une éprouvette d'essai JIS #13 produite en la découpant dans une direction parallèle à la direction de laminage. On a mesuré la dureté avec un micro-dispositif d'essai de dureté Vickers tandis que l'on a appliqué une charge de 0,5 kg. A tensile test was applied to a JIS test specimen # 13 produced by cutting it in a direction parallel to the rolling direction. The hardness was measured with a Vickers hardness micro-tester while a load of 0.5 kg was applied.
On a obtenue une conductivité électrique en: formant une éprouvette rectangulaire de 10 mm de large et 300 mm de long par laminage; mesurant une résistance électrique avec un dispositif de mesure de résistance de type à double pont; puis calculant par le procédé de section transversale moyenne. An electrical conductivity was obtained by forming a rectangular test piece 10 mm wide and 300 mm long by rolling; measuring an electrical resistance with a double bridge type resistance meter; then calculating by the method of average cross section.
Comme cela est évident à partir du tableau 1, dans le cas des exemples de l'invention 1 à 9, chaque plaque d'alliage de cuivre contenait du Fe à 0, 01 à 0,5 % et du P à 0,01 à 0,3 % dans laquelle la valeur de Fe/P était dans la gamme de 0,5 à 6, 0, ces valeurs étant bien dans la gamme de composition d'un alliage de cuivre selon la présente invention, et contenait également sélectivement du Zn et du Sn dans les gamme; stipulées respectivement. En outre, concernant le procédé de production, on a produit les plaques d'alliage de cuivre dans les conditions de recuit préférables. As is apparent from Table 1, in the case of the examples of the invention 1 to 9, each copper alloy plate contained 0.01 to 0.5% Fe and 0.01 to 0.01% Fe. 0.3% in which the Fe / P value was in the range of 0.5 to 6.0, these values being in the composition range of a copper alloy according to the present invention, and also selectively contained Zn and Sn in the range; stipulated respectively. In addition, regarding the production process, the copper alloy plates were produced under the preferable annealing conditions.
Par suite, dans les cas des exemples 1 à 9 de l'invention, la fraction en volume et le nombre de dispersoïdes de 1 à 20 nm en diamètre moyen de particule étaient de 1,0 % ou plus et de 300 pièces/pm2 ou plus, respectivement, lorsque l'on a observé chaque microstructure de l'alliage de cuivre avec un microscope électronique à transmission de grossissement 100 000. As a result, in the case of Examples 1 to 9 of the invention, the volume fraction and the number of dispersoids of 1 to 20 nm in average particle diameter were 1.0% or more and 300 pieces / μm 2 or plus, respectively, when each microstructure of the copper alloy was observed with a transmission electron microscope of magnification 100,000.
Par suite, chacune des plaques d'alliage de cuivre obtenait une conductivité électrique de 83 à 80 % LACS au niveau de 144 à 157 Hv de dureté (503 à 552 MPa en résistance à la traction) ou une conductivité électrique de 86 à 82 % IACS même au niveau de 161 à 165 Hv de dureté (570 à 581 MPa en résistance à la traction) et avaient ainsi une haute résistance mécanique et une haute conductivité. As a result, each of the copper alloy plates obtained 83 to 80% LACS electrical conductivity at 144 to 157 Hv hardness (503 to 552 MPa tensile strength) or 86 to 82% electrical conductivity. IACS even at 161 to 165 Hv hardness (570 to 581 MPa in tensile strength) and thus had a high mechanical strength and high conductivity.
Au contraire, comme cela est évident à partir du tableau 1, dans le cas de l'exemple comparatif 10, la teneur en Fe dans l'alliage de cuivre était de 0,007 % et inférieure à la limite inférieure. Par suite, bien que l'on ait appliqué le recuit dans des conditions préférables, la fraction en volume des fins dispersoïdes était de 0,8 % et inférieure à la limite inférieure, et ainsi la totalité de la dureté, de la résistance à la traction et de la conductivité électrique était faible. On the contrary, as is evident from Table 1, in the case of Comparative Example 10, the Fe content in the copper alloy was 0.007% and lower than the lower limit. As a result, although the annealing was applied under preferable conditions, the volume fraction of the dispersoid ends was 0.8% and lower than the lower limit, and thus the entire hardness, resistance to traction and electrical conductivity was low.
Dans le cas de l'exemple comparatif 11, on a appliqué le recuit dans des conditions préférables et de même la fraction en volume et le nombre de fins dispersoïdes étaient bien dans les gammes stipulées dans la présente invention. Toutefois, la teneur en Fe dans l'alliage de cuivre était de 0, 66 % et excédait la limite supérieure, et en conséquence la conductivité électrique était extrêmement faible et ainsi l'atteinte simultanée d'une résistance mécanique plus élevée et d'une conductivité plus élevée n'était pas réalisée. In the case of Comparative Example 11, the annealing was applied under preferable conditions and likewise the volume fraction and the number of fine dispersoids were well within the ranges stipulated in the present invention. However, the Fe content in the copper alloy was 0.66% and exceeded the upper limit, and as a result the electrical conductivity was extremely low and thus the simultaneous attainment of higher mechanical strength and higher conductivity was not achieved.
Dans le cas de l'exemple comparatif 12, la teneur en P dans l'alliage de cuivre était de 0,008 % et inférieure à la limite inférieure. Par suite, bien que l'on ait appliqué le recuit dans des conditions préférables, la fraction en. volume des fines dispersoïdes était de 0,9 % et inférieure à la limite inférieure, et ainsi la totalité de la dureté, de la résistance à la traction et de la conductivité électrique était faible. In the case of Comparative Example 12, the P content in the copper alloy was 0.008% and lower than the lower limit. As a result, although the annealing has been applied under preferable conditions, the fraction in. The volume of the fine dispersoids was 0.9% and lower than the lower limit, and thus all of the hardness, tensile strength, and electrical conductivity was low.
Dans le cas de l'exemple comparatif 13, on a appliqué le recuit dans les conditions préférables et de même la fraction en volume et le nombre de fins dispersoïdes étaient bien dans les gammes stipulées dans la présente invention. Toutefois, la teneur en P dans l'alliage de cuivre était de 0, 33 % et excédait la limite supérieure, et en conséquence la conductivité électrique était extrêmement faible et ainsi l'atteinte simultanée d'une résistance mécanique plus élevée et d'une conductivité plus élevée n'était pas réalisée. In the case of Comparative Example 13, the annealing was applied under the preferable conditions and likewise the volume fraction and the number of fine dispersoids were well within the ranges stipulated in the present invention. However, the P content in the copper alloy was 0.33% and exceeded the upper limit, and as a result the electrical conductivity was extremely low and thus the simultaneous attainment of higher mechanical strength and higher conductivity was not achieved.
Dans le cas de l'exemple comparatif 14, bien que les teneurs en Fe et P dans l'alliage de cuivre fussent bien dans les gammes stipulées dans la présente invention, la valeur de Fe/P était de 0,31 et inférieure à la limite inférieure. Par suite, bien que l'on ait appliqué le recuit dans des conditions préférables et de même que la fraction en volume et le nombre de fins dispersoïdes fussent bien dans les gammes stipulées dans la présente invention, la conductivité électrique était considérablement faible en comparaison à la dureté et à la résistance à la traction. In the case of Comparative Example 14, although the contents of Fe and P in the copper alloy were well within the ranges stipulated in the present invention, the Fe / P value was 0.31 and less than lower limit. As a result, although annealing was applied under preferable conditions and as the volume fraction and the number of dispersoid purposes were well within the ranges stipulated in the present invention, the electrical conductivity was considerably low compared to hardness and tensile strength.
Dans le cas de l'exemple comparatif 15, bien que les teneurs en Fe et P dans l'alliage de cuivre fussent bien dans les gammes stipulées dans la présente invention, la valeur de Fe/P était de 6,50 et excédait la limite supérieure. Pour cette raison, bien que l'on ait appliqué le recuit dans les conditions préférables, le nombre de fins dispersoïdes était de 250 pièces/pm2 et inférieur à la limite inférieure. Par suite, la totalité de la dureté, de la résistance à la traction et de la conductivité électrique était considérablement faible. In the case of Comparative Example 15, although the Fe and P contents in the copper alloy were well within the ranges set forth in the present invention, the Fe / P value was 6.50 and exceeded the limit. higher. For this reason, although the annealing was applied under preferable conditions, the number of dispersoid ends was 250 pieces / μm 2 and less than the lower limit. As a result, the total hardness, tensile strength and electrical conductivity were considerably low.
Dans le cas de l'exemple comparatif 16, on a appliqué le recuit dans des conditions préférables et de même la fraction en volume et le nombre de fins dispersoïdes étaient bien dans les gammes stipulées dans la présente invention. Toutefois, la teneur en Zn dans l'alliage de cuivre était de 1, 2 % et excédait la limite supérieure, et par suite la conductivité électrique était considérablement faible en comparaison à la dureté et ainsi l'atteinte simultanée d'une résistance mécanique plus élevée et d'une conductivité plus élevée n'était pas réalisée. En outre, puisque la teneur en Zn était élevée, il y avait possibilité d'un brasage médiocre. In the case of Comparative Example 16, the annealing was applied under preferable conditions and likewise the volume fraction and the number of fine dispersoids were well within the ranges stipulated in the present invention. However, the Zn content in the copper alloy was 1.2% and exceeded the upper limit, and as a result the electrical conductivity was considerably low in comparison with the hardness and thus the simultaneous attainment of a higher mechanical strength. high and higher conductivity was not achieved. In addition, since the Zn content was high, there was a possibility of poor soldering.
Dans le cas de l'exemple comparatif 17, on a appliqué le recuit dans des conditions préférables et de même la fraction en volume et le nombre de fins dispersoïdes étaient bien dans les gammes stipulées dans la présente invention. Toutefois, la teneur en Sn dans l'alliage de cuivre était de 0, 9 % et excédait la limite supérieure, et en conséquence la conductivité électrique était considérablement faible en comparaison à la dureté et à la résistance à la traction et ainsi l'atteinte simultanée d'une résistance mécanique plus élevée et d'une conductivité plus élevée n'était pas réalisée. In the case of Comparative Example 17, the annealing was applied under preferable conditions and likewise the volume fraction and the number of fine dispersoids were well within the ranges stipulated in the present invention. However, the Sn content in the copper alloy was 0.9% and exceeded the upper limit, and as a result the electrical conductivity was considerably low in comparison with the hardness and the tensile strength and thus the achievement simultaneous higher mechanical strength and higher conductivity was not achieved.
Dans le cas de l'exemple comparatif 18, bien que la composition de l'alliage de cuivre fut dans les gammes stipulées dans la présente invention, la température de recuit maximale était de 500 C et excédait la limite supérieure préférable, la fraction en volume des fins dispersoïdes était de 1,8 % et proche de la limite inférieure, et en outre le nombre de celles-ci était de 200 pièces/gm2 et inférieur à la limite inférieure. Par suite, tant la dureté que la conductivité électrique étaient considérablement faibles. In the case of Comparative Example 18, although the composition of the copper alloy was in the ranges stipulated in the present invention, the maximum annealing temperature was 500 ° C and exceeded the preferable upper limit, the volume fraction being dispersoids were 1.8% and close to the lower limit, and in addition the number of them was 200 pieces / gm2 and lower than the lower limit. As a result, both hardness and electrical conductivity were considerably low.
Dans le cas de l'exemple comparatif 19, bien que la composition de l'alliage de cuivre fut dans les gammes stipulées dans la présente invention de même, on a appliqué le recuit seulement une fois et on n'a pas appliqué plusieurs fois un recuit, et de même le nombre de fins dispersoïdes était de 150 pièces/pm2 et inférieur à la limite inférieure. Par suite, la totalité de la dureté, de la résistance à la traction et de la conductivité électrique était considérablement faible. In the case of Comparative Example 19, although the composition of the copper alloy was within the ranges stipulated in the present invention likewise, annealing was applied only once and several times annealed, and likewise the number of dispersoids was 150 pieces / pm2 and lower than the lower limit. As a result, the total hardness, tensile strength and electrical conductivity were considerably low.
Dans le cas de l'exemple comparatif 20, bien que la composition fut identique à celle de l'exemple de l'invention 1 et fut dans les gammes stipulées dans la présente invention de même, le temps de maintien à la température de recuit maximale était de 0,2 heure et inférieur à la limite inférieure préférable, et la fraction en volume et le nombre de fins dispersoïdes étaient de 0,6 % et de 250 pièces/gm2, respectivement, et les deux étaient inférieurs aux limites inférieures. Par suite, la conductivité électrique était considérablement inférieure à celle de l'exemple 1 de l'invention. In the case of Comparative Example 20, although the composition was identical to that of the example of the invention 1 and was within the ranges stipulated in the present invention likewise, the holding time at the maximum annealing temperature was 0.2 hours and below the preferable lower limit, and the volume fraction and the number of dispersoid ends were 0.6% and 250 pieces / gm2, respectively, and both were lower than the lower limits. As a result, the electrical conductivity was considerably lower than that of Example 1 of the invention.
Dans le cas de l'exemple comparatif 21, bien que la composition fut identique à celle de l'exemple 5 de l'invention et fut dans les gammes stipulées dans la présente invention de même, le temps de maintien à la température de recuit maximale était de 30 heures et excédait la limite supérieure préférable, et le nombre de fins dispersoïdes était de 280 pièces/gm2 et inférieur à la limite inférieure. Par suite, la dureté et la résistance à la traction étaient inférieures à l'exemple 5 de l'invention. In the case of Comparative Example 21, although the composition was identical to that of Example 5 of the invention and was within the ranges stipulated in the present invention likewise, the holding time at the maximum annealing temperature was 30 hours and exceeded the preferable upper limit, and the number of dispersoid ends was 280 pieces / gm2 and lower than the lower limit. As a result, the hardness and tensile strength were lower than Example 5 of the invention.
Dans le cas de l'exemple comparatif 22, bien que la composition fut identique à celle de l'exemple 9 de l'invention et fut dans =Les gammes stipulées dans la présente invention de même, la température de recuit maximale était de 460 C et excédait la limite supérieure préférable, et le nombre de fins dispersoïdes était de 230 pièces/2 et inférieur à la limite inférieure. Par suite, la dureté et la résistance à la traction étaient inférieures à l'exemple 9 de l'invention. In the case of Comparative Example 22, although the composition was identical to that of Example 9 of the invention and was in the ranges stipulated in the present invention likewise, the maximum annealing temperature was 460 C. and exceeded the preferable upper limit, and the number of dispersoid ends was 230 pieces / 2 and less than the lower limit. As a result, the hardness and tensile strength were lower than Example 9 of the invention.
Les résultats ci-dessus assurent la signification critique de la composition chimique, de la structure, des conditions de recuit préférables et similaire dans une plaque d'alliage de cuivre selon la présente invention afin d'assurer une résistance mécanique plus élevée et une conductivité plus élevée. The above results provide the critical significance of the preferred chemical composition, structure, annealing conditions and the like in a copper alloy plate according to the present invention in order to ensure higher mechanical strength and higher conductivity. high.
4'abl eau 14'abl water 1
LO CO oLO CO o
) No. Composants chimiques Nombre de Température Temps de Pourcen- Nombre de Caractéristiques du (% recuits de recuit réten- tage en grains produit final appliqués entre maximale tion du volume de (pièces/pm2) le laminage à grain (%) chaud et le laminage à froid final en masse) Fe P Fe/P Zn Sn Dureté Résistance Conduc- (Hv) à la tivité traction (NAOS) (MPa) (0C) recuit (h) 1 0,16 0,05 3,20 - - 2 410 5 5,0 1000 155 545 89 2 0,11 0,04 2,75 - - 2 380 8 3,7 1200 149 524 88 3 0,05 0,04 1,25 - - 2 350 10 2,6 1400 144 503 83 4 0,45 0,24 1,88 - - 2 430 6 7,7 800 162 572 79 Exemples de 5 0,38 0,08 4, 75 0,03 - 2 420 7 6,0 900 157 552 80 l'invention 6 0,10 0,03 3,33 0,2 - 2 380 14 4,2 1250 153 540 85 1 7 0,28 10,11 2,55 0,05 10,01 I 2 400 I 10 I 5,9 1 1050 1165 581 82 8 0,12 0,04 3,00 0,3 0,3 2 390 2 4,4 1200 163 575 75 9 0,17 0,06 2,83 0,01 0,03 3 370 18 5,2 1300 161 570 86 0,007 0,01 0,70 - - 2 340 5 0,8 1000 132 453 76 11 0,66 0,19 3,47 - - 2 430 10 9,1 700 148 519 65 12 0,02 0'8 0 2,50 - - 2 360 5 0,9 900 133 457 75 13 0,48 0,33 1,45 - - 2 420 12 8,8 750 149 522 61 14 0,14 0,45 0,31 - 2 400 8 4,7 1050 151 533 56 Exemples 15 0,13 0,02 6, 50 - - 2 390 10 3,5 250 129 440 70 comparatifs 16 0,20 0,06 3,33 1,2 - 2 400 7 5,6 1150 157 549 62 17 0,33 0,14 2,36 - 0,9 2 420 5 7,0 1000 166 582 58 18 0,06 0,02 3,00 0,03 - 2 500 2 1,8 200 125 424 88 19 0,08 0,03 2,67 0,01 0,01 1 480 3 4,5 150 122 409 87 0,16 0,05 3,20 - - 2 410 0,2 0,6 250 159 565 68 21 0,38 0,08 4,75 0,03 - 2 400 30 6,8 280 148 520 82 22 0,17 0,06 2,83 0,01 0,03 2 460 5 5,3 230 143 499 87 Comme expliqué ci- dessus, la présente invention rend possible de former un alliage de cuivre qui peut satisfaire les exigences d'une résistance mécanique plus élevée et d'une conductivité plus élevée, lesquelles exigences proviennent de la réduction de l'aire en coupe transversale d'un cadre conducteur de circuit intégré. En outre, la présente invention rend possible d'atteindre une résistance mécanique plus élevée et une conductivité plus élevée d'un alliage de cuivre utilisé non seulement pour des cadres conducteurs de circuit intégré mais également pour d'autres composants conducteurs électriques tels que les connecteurs, les bornes, les commutateurs, les relais, etc. dans les composants électriques et électroniques. ) No. Chemical Components Number of Temperature Time of Percentage Number of Characteristics of (% annealing annealing grain retentation final product applied between maximum volume of (parts / pm2) hot (%) grain mill and the mass final cold rolling) Fe P Fe / P Zn Sn Hardness Conduc- (Hv) tensile strength (NAOS) (MPa) (0C) annealing (h) 1 0.16 0.05 3.20 - - 2 410 5 5.0 1000 155 545 89 2 0.11 0.04 2.75 - - 2 380 8 3.7 1200 149 524 88 3 0.05 0.04 1.25 - - 2 350 10 2.6 1400 144 503 83 4 0.45 0.24 1.88 - - 2 430 6 7.7 800 162 572 79 Examples of 5 0.38 0.08 4.75 0.03 - 2 420 7 6.0 900 157 552 80 the invention 6 0.10 0.03 3.33 0.2 - 2 380 14 4.2 1250 153 540 85 1 7 0.28 10.11 2.55 0.05 10.01 I 2400 I 10 I 5.9 1 1050 1165 581 82 8 0.12 0.03 3.00 0.3 0.3 2 390 2 4.4 1200 163 575 75 9 0.17 0.06 2.83 0.01 0 , 03 3 370 18 5.2 1300 161 570 86 0.007 0.01 0.70 - - 2 340 5 0.8 1000 132 453 76 11 0.66 0.19 3.47 - - 2 430 10 9.1 700 148 519 65 12 0.02 0'8 0 2.50 - - 2 360 5 0.9 900 133 457 75 13 0.48 0.33 1.45 - - 2 420 12 8.8 750 149 522 61 14 0.14 0.45 0.31 - 2 400 8 4.7 1050 151 533 56 Examples 15 0.13 0.02 6, 50 - - 2390 10 3.5 250 129 440 70 Comparative 16 0.20 0.06 3.33 1.2 - 2 400 7 5 , 6 1150 157 549 62 17 0.33 0.14 2.36 - 0.9 2 420 5 7.0 1000 166 582 58 18 0.06 0.02 3.00 0.03 - 2500 2 1.8 200 125 424 88 19 0.08 0.03 2.67 0.01 0.01 1 480 3 4.5 150 122 409 87 0.16 0.05 3.20 - - 2 410 0.2 0.6 250 159 565 68 21 0.38 0.08 4.75 0.03 - 2400 30 6.8 280 148 520 82 22 0.17 0.06 2.83 0.01 0.03 2 460 5 5.3 230 As explained above, the present invention makes it possible to form a copper alloy which can satisfy the requirements of higher mechanical strength and higher conductivity, which requirements arise from the reduction of the area. in cross-section of an integrated circuit conducting frame. In addition, the present invention makes it possible to achieve higher mechanical strength and higher conductivity of a copper alloy used not only for integrated circuit conductors but also for other electrical conductive components such as connectors. , terminals, switches, relays, etc. in electrical and electronic components.
L'invention précédente a été décrite en termes de modes de réalisations préférés. Toutefois, l'homme du métier reconnaîtra que de nombreuses variations de tels modes de réalisations existent. De telles variations sont entendues être dans la portée de la présente invention et The foregoing invention has been described in terms of preferred embodiments. However, those skilled in the art will recognize that many variations of such embodiments exist. Such variations are intended to be within the scope of the present invention and
des revendications annexées.of the appended claims.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004015677A JP4041803B2 (en) | 2004-01-23 | 2004-01-23 | High strength and high conductivity copper alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2865478A1 true FR2865478A1 (en) | 2005-07-29 |
| FR2865478B1 FR2865478B1 (en) | 2008-05-30 |
Family
ID=34737328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0500428A Expired - Fee Related FR2865478B1 (en) | 2004-01-23 | 2005-01-14 | COPPER ALLOY WITH HIGH MECHANICAL RESISTANCE AND HIGH CONDUCTIVITY |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20050161126A1 (en) |
| JP (1) | JP4041803B2 (en) |
| KR (1) | KR100651303B1 (en) |
| CN (1) | CN1269979C (en) |
| DE (1) | DE102005002763B4 (en) |
| FR (1) | FR2865478B1 (en) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1803829B1 (en) * | 2004-08-17 | 2013-05-22 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Copper alloy plate for electric and electronic parts having bendability |
| JP4441467B2 (en) * | 2004-12-24 | 2010-03-31 | 株式会社神戸製鋼所 | Copper alloy with bending workability and stress relaxation resistance |
| CN101693960B (en) * | 2005-06-08 | 2011-09-07 | 株式会社神户制钢所 | Copper alloy, copper alloy plate, and process for producing the same |
| KR100966287B1 (en) | 2005-07-07 | 2010-06-28 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | Manufacturing method of copper alloy and copper alloy plate with high strength and excellent bending workability |
| JP5170851B2 (en) | 2005-07-15 | 2013-03-27 | 古河電気工業株式会社 | Storage battery charge state detection method and storage battery charge state detection device |
| EP2048251B1 (en) | 2006-05-26 | 2012-01-25 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Copper alloy having high strength, high electric conductivity and excellent bending workability |
| EP2045344B1 (en) | 2006-07-21 | 2012-05-23 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Process for producing copper alloy sheets for electrical/electronic part |
| JP4950584B2 (en) * | 2006-07-28 | 2012-06-13 | 株式会社神戸製鋼所 | Copper alloy with high strength and heat resistance |
| JP4157898B2 (en) * | 2006-10-02 | 2008-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | Copper alloy sheet for electrical and electronic parts with excellent press punchability |
| EP2388348B1 (en) * | 2006-10-02 | 2013-07-31 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Copper alloy sheet for electric and electronic parts |
| DE102008038270A1 (en) * | 2007-08-21 | 2009-02-26 | Prymetall Gmbh & Co. Kg | Coaxial cable for transmitting high-frequency signals and method for producing such a cable |
| JP2009179864A (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Kobe Steel Ltd | Copper alloy sheet superior in stress relaxation resistance |
| JP5214282B2 (en) * | 2008-03-07 | 2013-06-19 | 株式会社神戸製鋼所 | Copper alloy plate for QFN package with excellent dicing workability |
| JP5260201B2 (en) * | 2008-09-10 | 2013-08-14 | 三井住友金属鉱山伸銅株式会社 | Highly conductive heat-resistant copper alloy and method for producing the same |
| WO2010038642A1 (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 日鉱金属株式会社 | High-purity copper or high-purity copper alloy sputtering target, process for manufacturing the sputtering target, and high-purity copper or high-purity copper alloy sputtered film |
| EP2330224B1 (en) | 2008-09-30 | 2013-05-29 | JX Nippon Mining & Metals Corporation | High-purity copper and process for electrolytically producing high-purity copper |
| JP5291494B2 (en) * | 2008-09-30 | 2013-09-18 | 株式会社神戸製鋼所 | High strength high heat resistance copper alloy sheet |
| JP5468423B2 (en) * | 2010-03-10 | 2014-04-09 | 株式会社神戸製鋼所 | High strength and high heat resistance copper alloy material |
| CN101906553A (en) * | 2010-08-26 | 2010-12-08 | 中铝华中铜业有限公司 | Lead frame material and processing method thereof |
| JP5700834B2 (en) * | 2011-12-09 | 2015-04-15 | 株式会社神戸製鋼所 | High strength copper alloy sheet with excellent oxide film adhesion |
| JP5467163B1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-04-09 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | Copper alloy plate, heat dissipating electronic component comprising the same, and method for producing copper alloy plate |
| CN104073677B (en) | 2013-03-27 | 2017-01-11 | 株式会社神户制钢所 | Copper alloy strip for lead frame of led |
| CN104805483B (en) * | 2015-05-15 | 2017-07-28 | 国家电网公司 | A kind of preparation method of high intensity and high conductivity copper bus-bar |
| CN106868334A (en) * | 2017-02-22 | 2017-06-20 | 铜陵格里赛铜冠电子材料有限公司 | A kind of special-shaped copper alloy belt and its production method |
| KR101834335B1 (en) * | 2017-11-02 | 2018-04-13 | 주식회사 풍산 | Copper alloy for electrical and electronic parts and semiconductor with high strength and high electrical conductivity and a method of preparing same |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08236686A (en) * | 1995-02-25 | 1996-09-13 | Kobe Steel Ltd | Copper alloy lead frame for bare bonding |
| JPH09296237A (en) * | 1996-04-28 | 1997-11-18 | Nikko Kinzoku Kk | Metallic substrate material for semiconductor packaging |
| US5814168A (en) * | 1995-10-06 | 1998-09-29 | Dowa Mining Co., Ltd. | Process for producing high-strength, high-electroconductivity copper-base alloys |
| JPH11264037A (en) * | 1998-03-18 | 1999-09-28 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | Copper alloy foil |
| JPH11343527A (en) * | 1998-06-01 | 1999-12-14 | Kobe Steel Ltd | High strength and high conductivity copper alloy excellent in heat treatability at the time of press punching |
| JP2000328158A (en) * | 1999-05-13 | 2000-11-28 | Kobe Steel Ltd | Copper alloy sheet excellent in press punchability |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55154540A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Electrically-conductive wear-resistant copper alloy and its manufacture |
| JPS62267456A (en) * | 1986-05-13 | 1987-11-20 | Kobe Steel Ltd | Manufacture of high strength copper alloy for lead frame having high electric conductivity |
| JPH06220594A (en) * | 1993-01-21 | 1994-08-09 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Production of copper alloy for electric parts having good workability |
| KR0160342B1 (en) * | 1994-03-22 | 1999-01-15 | 코오노 히로노리 | Production of high-strength and high-conductivity copper alloy material for electronic equipment |
| JPH09111372A (en) * | 1995-10-12 | 1997-04-28 | Mitsuba Corp | Copper alloy for commutator of motor used for fuel feeding pump |
| JPH10130755A (en) * | 1996-11-01 | 1998-05-19 | Kobe Steel Ltd | High strength and high conductivity copper alloy excellent in shearing workability |
| US5820701A (en) * | 1996-11-07 | 1998-10-13 | Waterbury Rolling Mills, Inc. | Copper alloy and process for obtaining same |
| JP3772319B2 (en) * | 1997-03-24 | 2006-05-10 | 同和鉱業株式会社 | Copper alloy for lead frame and manufacturing method thereof |
| US5893953A (en) * | 1997-09-16 | 1999-04-13 | Waterbury Rolling Mills, Inc. | Copper alloy and process for obtaining same |
| JP3717321B2 (en) * | 1998-12-11 | 2005-11-16 | 古河電気工業株式会社 | Copper alloy for semiconductor lead frames |
| JP2000285261A (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-13 | Japan Radio Co Ltd | 3D visualization device |
| JP3989161B2 (en) | 2000-06-20 | 2007-10-10 | 古河電気工業株式会社 | Copper alloy for electronic and electrical equipment with excellent bending workability and stress relaxation resistance |
-
2004
- 2004-01-23 JP JP2004015677A patent/JP4041803B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-12-28 US US11/022,785 patent/US20050161126A1/en not_active Abandoned
-
2005
- 2005-01-14 FR FR0500428A patent/FR2865478B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-01-20 DE DE102005002763A patent/DE102005002763B4/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-01-21 CN CNB2005100046612A patent/CN1269979C/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-01-21 KR KR1020050005960A patent/KR100651303B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08236686A (en) * | 1995-02-25 | 1996-09-13 | Kobe Steel Ltd | Copper alloy lead frame for bare bonding |
| US5814168A (en) * | 1995-10-06 | 1998-09-29 | Dowa Mining Co., Ltd. | Process for producing high-strength, high-electroconductivity copper-base alloys |
| JPH09296237A (en) * | 1996-04-28 | 1997-11-18 | Nikko Kinzoku Kk | Metallic substrate material for semiconductor packaging |
| JPH11264037A (en) * | 1998-03-18 | 1999-09-28 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | Copper alloy foil |
| JPH11343527A (en) * | 1998-06-01 | 1999-12-14 | Kobe Steel Ltd | High strength and high conductivity copper alloy excellent in heat treatability at the time of press punching |
| JP2000328158A (en) * | 1999-05-13 | 2000-11-28 | Kobe Steel Ltd | Copper alloy sheet excellent in press punchability |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 01 31 January 1997 (1997-01-31) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 03 27 February 1998 (1998-02-27) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 14 22 December 1999 (1999-12-22) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 03 30 March 2000 (2000-03-30) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 14 5 March 2001 (2001-03-05) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100651303B1 (en) | 2006-11-29 |
| DE102005002763A1 (en) | 2005-08-18 |
| KR20050076767A (en) | 2005-07-27 |
| US20050161126A1 (en) | 2005-07-28 |
| JP2005206891A (en) | 2005-08-04 |
| CN1269979C (en) | 2006-08-16 |
| FR2865478B1 (en) | 2008-05-30 |
| CN1644726A (en) | 2005-07-27 |
| DE102005002763B4 (en) | 2012-04-26 |
| JP4041803B2 (en) | 2008-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2865478A1 (en) | Copper alloy with high mechanical strength and high conductivity for use as the conducting frame of an integrated circuit of a semiconductor device and other electric and electronics components | |
| CN100564559C (en) | Cu-Ni-Si-Co-Cr based copper alloy for electronic material and manufacture method thereof | |
| US8317948B2 (en) | Copper alloy for electronic materials | |
| CN101270423B (en) | Cu-Ni-Si based copper alloy for electronic material | |
| WO2011125554A1 (en) | Cu-ni-si-co copper alloy for electronic material and process for producing same | |
| JP4799701B1 (en) | Cu-Co-Si based copper alloy strip for electronic materials and method for producing the same | |
| JP2010018875A (en) | High strength aluminum alloy, method for producing high strength aluminum alloy casting, and method for producing high strength aluminum alloy member | |
| JP2008081762A (en) | Cu-Cr-BASED COPPER ALLOY FOR ELECTRONIC MATERIAL | |
| WO2012043170A1 (en) | Cu-Co-Si-BASED COPPER ALLOY FOR ELECTRONIC MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING SAME | |
| JP6736869B2 (en) | Copper alloy material | |
| WO2016047175A1 (en) | Copper alloy sheet and process for producing copper alloy sheet | |
| WO2017065071A1 (en) | Casting mold material and cu-cr-zr-al alloy starting material | |
| EP2421996B1 (en) | Free-machining aa 6xxx aluminum alloy | |
| JP5207927B2 (en) | Copper alloy with high strength and high conductivity | |
| FR2565601A1 (en) | COPPER, NICKEL, TINNEY, TITANIUM ALLOY, PROCESS FOR MANUFACTURING THE SAME, AND USE THEREOF | |
| WO2004063411A1 (en) | Iron-nickel alloy with low coefficient of thermal expansion for making shade masks | |
| JP2010163677A (en) | Aluminum alloy wire rod | |
| JP4159757B2 (en) | Copper alloy with excellent strength stability and heat resistance | |
| JP2012229467A (en) | Cu-Ni-Si BASED COPPER ALLOY FOR ELECTRONIC MATERIAL | |
| BE1000537A4 (en) | Alloy metal copper, particularly for building components for electronic. | |
| JP5524901B2 (en) | Cu-Ni-Si-Co based copper alloy for electronic materials | |
| JP2007107062A (en) | Cu-Ni-Si based copper alloy for electronic materials | |
| JP2011017073A (en) | Copper alloy material | |
| JP2012229469A (en) | Cu-Si-Co BASED COPPER ALLOY FOR ELECTRONIC MATERIAL | |
| JP5565262B2 (en) | Clad material with excellent workability and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 13 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 14 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 16 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 17 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 18 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20230905 |