Cu-Ni-Si系铜合金板材及其制造方法以及通电部件技术

本发明专利技术提供一种铜合金板材，其具有在间距非常窄的蚀刻中也获得高尺寸精度方面有利的蚀刻特性，具有如下的化学组成：以质量％计，Ni：1.00～4.50％、Si：0.10～1.40％，根据需要含有适量的Co、Mg、Cr、P、B、Mn、Sn、Ti、Zr、Al、Fe、Zn、Ag中的1种以上，在对于与轧制方向垂直的截面的EBSD测定中，将满足与S1方位{241}＜112＞的晶体方位差为10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Cu
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Ni
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Si系铜合金板材及其制造方法以及通电部件


[0001]本专利技术涉及改善了蚀刻性的Cu
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Ni
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Si系铜合金板材及其制造方法、以及使用了所述Cu
‑
Ni
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Si系铜合金板材的通电部件。

技术介绍

[0002]Cu
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Ni
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Si系铜合金在铜合金中强度与导电性的平衡也比较良好，对连接器、引线框等通电部件、电子设备的散热部件有用。以往，通电部件、散热部件大多对板材实施冲压而制作。近年来，随着部件的小型化、形状的复杂化，通过蚀刻加工制作产品的需求逐步提高。为了应对该需求，需要通过精密蚀刻形成形状精度高的部件，需要得到表面凹凸尽可能少的(表面平滑性良好的)蚀刻面的原材料。
[0003]在Cu
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Ni
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Si系铜合金中，迄今为止提出了几种改善蚀刻性的技术(例如后述的专利文献1～3)。然而，近来，半导体封装体的多引脚化、窄间距化不断发展，要求引线框用的原材料能够应对引脚间隔300μm左右以下的蚀刻性。若对抗蚀剂膜的狭缝部分进行蚀刻，则除了深度方向之外，也向狭缝的宽度方向(朝向抗蚀剂膜的下方的方向)进行蚀刻，因此蚀刻后形成的引脚的间隔一般大于抗蚀剂膜的狭缝宽度。在引脚宽度粗的情况下，能够通过优化狭缝的尺寸等来避免狭缝宽度方向上的蚀刻的进行所引起的对尺寸精度的不良影响。但是，为了应对引脚间隔300μm左右的窄间距化，期望应用具有“容易在深度方向上蚀刻且难以在狭缝的宽度方向上蚀刻的特性”的铜合金板材。在本说明书中，如后所述，引入“蚀刻因子”这样的指标来评价上述特性。评价为蚀刻因子越大的材料，上述特性越优异。基于同一蚀刻条件的蚀刻因子的计算例将在后面叙述。
[0004]在专利文献1中公开了如下技术：在Cu
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Ni
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Si系铜合金中，通过实施固溶处理、中间冷轧、时效处理、精冷轧、采用张力矫平机(tension leveller)的形状矫正、低温退火的工序，制造具有KAM值高的组织状态的板材，改善蚀刻加工面的平滑性。不过，由张力矫平机赋予的伸长率低于后述的本专利技术的方法，另外，低温退火中的气氛也没有公开。
[0005]在专利文献2中公开了如下技术：在含有Co的Cu
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Ni
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Si系铜合金板材中，通过实施兼作时效的前处理的特殊的固溶处理、时效处理、精冷轧、低温退火的工序，制造具有Brass方位的集成度高的组织状态的板材，改善蚀刻加工面的平滑性。未示出使用张力矫平机的工序。
[0006]在专利文献3中公开了如下技术：在Cu
‑
Ni
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Si系铜合金中，通过实施固溶处理、时效处理、220～280℃下的扩散处理、冷轧、去应力退火的工序，制成所有欧拉角中的晶体方位的曲密度为12以下的晶体取向，改善蚀刻后的表面凹凸、尺寸精度。未示出使用张力矫平机的工序。
[0007]认为专利文献1～3的技术中获得了改善蚀刻加工面的平滑性的效果，与此相伴，蚀刻加工后的尺寸精度也提高。但是，在这些技术中，无法充分改善上述的蚀刻因子。即，关于近来的重视窄间距化的蚀刻精度的改善，不能充分满足。
[0008]另一方面，在Cu
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Ni
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Si系铜合金中，为了均衡地提高强度、导电性、弯曲加工性、耐
应力缓和特性等，还研究了各种控制板材的集合组织的技术。
[0009]例如，在专利文献4中公开了利用进行隔着冷轧的2次固溶处理的工序，得到Cube方位的平均面积率高、KAM值也高的组织状态的技术。未示出使用张力矫平机的工序。
[0010]在专利文献5中公开了如下技术：利用实施2阶段的固溶处理的工序，调整为Cube方位{001}＜100＞的平均面积率为20％以上、Brass方位{011}＜211＞、S方位{123}＜634＞、Copper方位{112}＜111＞的3个方位的平均合计面积率为40％以下的集合组织。未示出使用张力矫平机的工序。
[0011]在专利文献6中公开了如下技术：通过夹着最终固溶处理而实施2次精冷轧的方法，调整为Cube方位的比例为50％以上的集合组织。未示出使用张力矫平机的工序。
[0012]就这些专利文献4～6中所示的集合组织而言，无法充分改善上述的蚀刻因子。
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1：日本特开2018
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35437公报
[0016]专利文献2：日本特开2018
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62694号公报
[0017]专利文献3：日本特开2018
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168438号公报
[0018]专利文献4：日本特开2012
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177153号公报
[0019]专利文献5：日本特开2011
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52316号公报
[0020]专利文献6：日本特开2006
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152392号公报

技术实现思路

[0021]专利技术所要解决的课题
[0022]如上所述，以往对控制Cu
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Ni
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Si系铜合金板材的集合组织进行了各种研究，由此还提出了实现蚀刻性的改善。但是，最近半导体封装体的窄间距化不断发展，在以往的Cu
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Ni
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Si系铜合金板材中难以确保充分的蚀刻精度的用途也在不断增加。
[0023]本专利技术的课题在于，在Cu
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Ni
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Si系铜合金板材中，提供一种在间距非常窄的蚀刻中也得到高尺寸精度方面有利的、“容易在深度方向上蚀刻且难以在狭缝的宽度方向上蚀刻的特性”优异的Cu
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Ni
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Si系铜合金板材(即蚀刻因子大的Cu
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Ni
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Si系铜合金板材)。
[0024]用于解决课题的手段
[0025]根据专利技术人的研究，可知以下内容。
[0026](i)为了确定能够稳定地得到高蚀刻因子的集合组织，需要对于包含板厚方向的截面，不是板的表面(轧制面)，提高板的“内部”的晶体取向。
[0027](ii)作为其“内部”的晶体取向，将满足与S1方位{241}＜112＞的晶体方位差为10
°
以内、与S2方位{231}＜124＞的晶体方位差为10
°
以内的至少一个条件的区域的面积设为S
S
，将与Brass方位{011}＜211＞的晶体方位差为10
°
以内的区域的面积设为S
B
时，控制为面积比S
B
/S
S
为0.40以上的晶体取向是极其有效的。
[0028](iii)为了更稳定地得到高的蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.铜合金板材，具有如下的化学组成，以质量％计，Ni：1.00～4.50％、Si：0.10～1.40％、Co：0～2.00％、Mg：0～0.50％、Cr：0～0.50％、P：0～0.20％、B：0～0.20％、Mn：0～1.00％、Sn：0～1.00％、Ti：0～0.50％、Zr：0～0.30％、Al：0～1.00％、Fe：0～1.00％、Zn：0～1.00％、Ag：0～0.30％、Be：0～0.15％、余量由Cu和不可避免的杂质构成，在对于测定区域的EBSD(电子背散射衍射法)测定中，将满足与S1方位{241}＜112＞的晶体方位差为10
°
以内、与S2方位{231}＜124＞的晶体方位差为10
°
以内的至少一个条件的区域的面积设为S
S
，将与Brass方位{011}＜211＞的晶体方位差为10
°
以内的区域的面积设为S
B
时，面积比S
B
/S
S
为0.40以上，其中，所述测定区域设置于从与轧制方向垂直的截面的板厚1/4位置至3/4位置的范围内。2.根据权利要求1所述的铜合金板材，其中，在所述EBSD测定中，将晶体方位差15
°
以上的边界视为晶界时的晶粒内的以步长0.05μm测定的KAM值为2.00
°
以上。3.根据权利要求1或2所述的铜合金板材，其中，在所述EBSD测定中，将晶体方位差15
°
以上的边界视为晶界时的采用Area Fraction法求出的平均晶粒直径为2.00μm以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的铜合金板材，其中，存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜婉青，兵藤宏，须田久，菅原章，
申请(专利权)人：同和金属技术有限公司，
类型：发明
国别省市：