Led的引線框用銅合金板條的制作方法
【專利摘要】使由Cu－Fe系銅合金板條構(gòu)成的引線框的表面所形成的鍍Ag反射膜的反射率提高，實現(xiàn)LED封裝體的高亮度化。一種含有Fe：1.8～2.6mass％、P：0.005～0.20mass％、Zn：0.01～0.5mass％，余量由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的Cu－Fe系銅合金板條。表面粗糙度為：算術平均粗糙度Ra低于0.06μm，十點平均粗糙度RzJIS低于0.5μm，由原子力顯微鏡沿軋制垂直方向測量而取得的粗糙度曲線(AFM輪廓)中的長度50μm的范圍的波谷部面積為1.3μm2以下，表面的由微細晶粒構(gòu)成的加工變質(zhì)層的厚度為0.5μm以下。
【專利說明】
LED的引線框用銅合金板條
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及例如作為LED的引線框使用的銅合金板條(板和條）以及帶Ag鍍層的銅 合金板條。
【背景技術】
[0002] 近年來，以發(fā)光二極管(LED:Light Emitting Diode)作為光源的發(fā)光裝置，由于 節(jié)能且長壽命，所以在大范圍的領域得以普及。LED元件被固定在導熱性和導電性優(yōu)異的銅 合金引線框上，組裝成封裝體。為了高效率地取出從LED元件發(fā)出的光，在銅合金引線框的 表面形成有鍍Ag被膜而作為反射膜。由于LED封裝體被作為照明及個人電腦和移動電話等 的背光使用，所以需要照明和畫面更明亮，LED封裝體的高亮度化的要求越發(fā)提高。
[0003] 為了使LED封裝體高亮度化，有使LED元件自身高亮度化的方法和使Ag鍍層高品質(zhì) 化(高反射率化）的方法。但是，LED元件的高亮度化接近極限，只是稍微使之高亮度化便帶 來元件成本大幅上升。因此近年來，對Ag鍍層的高反射率化的要求強烈。作為實施鍍Ag的引 線框用銅合金，一直以來，使用的是算術平均粗糙度Ra為0.08μπι左右的磨光品，和算術平均 粗糙度Ra為0.06μπι左右的滾光品。但是，鍍Ag后的反射率至多不過91 %左右，仍要求更高的 反射率。
[0004] 另一方面，主要用作照明用的高亮度LED，其放熱量意想不到地大，該熱使LED元件 自身和周圍的樹脂劣化，容易損害到作為LED的特長的長壽命，因此要重視LED元件的放熱 對策。作為LED的引線框用銅合金，大多使用的是強度：450MPa，導電率：70 % IACS左右的 C194(參照專利文獻1、2)。
[0005]【現(xiàn)有技術文獻】
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1:日本特開2011 - 252215號公報
[0008] 專利文獻2:日本特開2012 - 89638號公報(段落0058)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明其目的在于，在作為LED的引線框用銅合金而多被使用的C194的板條中，使 形成于表面的鍍Ag反射膜的反射率提高，以實現(xiàn)LED封裝體的高亮度化。
[0010]為了使鍍Ag反射膜的反射率提高，考慮到減小作為引線框原材的銅合金板條的表 面粗糙度，但僅此還無法提高鍍Ag反射膜的反射率。根據(jù)本
【發(fā)明人】們的發(fā)現(xiàn)，在銅合金板條 的表面，冷乳的過程中會形成油坑和條紋樣等的微細的缺陷，或由于研磨加工而形成加工 變質(zhì)相，這些都會對鍍Ag反射膜的表面粗糙度、晶粒直徑等34造成影響，妨礙鍍Ag反射膜的 反射率的提尚。本發(fā)明基于此間接而完成。
[0011] 本發(fā)明的LED的引線框用銅合金板條（板和條），是含有Fe : 1.8~2.6mass %、P: 0.005~0.20mass%、Ζη:0·01~0.50mass%，余量由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的Cu-Fe系 銅合金板條，根據(jù)需要含有合計0.02~0.3mass%的Sn、Co、Al、Cr、Mg、Mn、Ca、Pb、Ni、Ti、Zr 中的一種或兩種以上。該銅合金板條，乳制垂直方向的表面粗糙度為，算術平均粗糙度Ra低 于0·06μηι，十點平均粗糙度Rzjis低于0·5μηι，由原子力顯微鏡（AFM:Atomic Force Microscope)在乳制垂直方向上測量而取得的粗糙度曲線(AFM輪廓）中的長度50μηι的范圍 的波谷部面積為1.3μπι 2以下，表面的由微細晶粒構(gòu)成的加工變質(zhì)層的厚度為0.5μπι以下。
[0012] 本發(fā)明的銅合金板條，能夠使形成于表面的鍍Ag反射膜的表面粗糙度為，十點平 均粗糙度Rzjis: 0.3μπι以下，其結(jié)果是，鍍Ag反射膜的反射率提高到92%以上，能夠?qū)崿F(xiàn)LED 封裝體的高亮度化。
【附圖說明】
[0013] 圖1是表示的試驗No. 1的銅合金板條的表面狀態(tài)的AFM輪廓(AFM profile)。
[0014] 圖2是表示實施例的試驗No. 15的銅合金板條的表面狀態(tài)的AFM輪廓。
【具體實施方式】
[0015] 接下來，對于本發(fā)明更具體地加以說明。
[0016] (銅合金的化學組成）
[0017] 本發(fā)明的銅合金，含有Fe:l .8~2.6mass%、Ρ:0·005~0.20mass%、Ζη:0·01~ 0.50mass%，余量由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，根據(jù)需要含有合計0.02~0.3mass%以下的 311、(：〇、厶1、0、]\%、]\111、〇&、？13、附、11、24勺一種或兩種以上。
[0018] 在上述銅合金中，F(xiàn)e與P形成化合物，具有使強度和導電率特性提高的作用。但是， 若Fe的含量高于2.6mass %，則熔化時沒有固溶盡的Fe作為金屬間化合物殘存，該金屬間化 合物大的粒徑也達數(shù)1〇μπι以上，其在銅合金板條的表面露出，成為Ag鍍層缺陷的原因。另 外，F(xiàn)e的含量低于l.Smass%時，得不到作為LED用引線框的強度。另一方面，若P的含量高于 0 · 2mass %，則使LED用引線框的導熱性和導電性劣化，若低于0 · 005mass %，則得不到作為 LED用框架的強度。因此，F(xiàn)e的含量為1.8~2.6mass%，P的含量為0.005~0.20mass%。
[0019] Zn具有使焊料的耐熱剝離性提高的功效，具有將LED封裝體組裝到底座上時維持 焊料接合可靠性的作用。但是，在Zn的含量低于O.Olmass%時，在滿足焊料的耐熱剝離性方 面不充分，若高于〇.50mass%，則使銅合金的導電率和導熱率劣化。
[0020] 作為副成分而根據(jù)需要添加的311、(：0^1、〇、1%、111丄&、？13、附、11、2廣也可使銅合 金的強度、耐熱性提高，此外也有使制造時的熱乳性提高的作用。為了將這些元素添加到銅 合金中而獲得所述作用，優(yōu)選合計使之含有〇.〇2mass%以上。但是，若這些成分合計含有高 于0.3mass%，則使導熱性和導電率劣化。因此，在添加這些副成分時，其含量合計為0.02~ 0.3mass% 〇
[0021] (銅合金板條的表面性狀）
[0022] 作為鍍敷原材的銅合金板狀的表面性狀，具體來說就是表面粗糙度與粗糙度曲線 中的波谷部面積，和形成于表面的加工變質(zhì)層的厚度會影響到鍍Ag反射膜的反射特性。
[0023] 銅合金板條的表面粗糙度，在表面粗糙度達到最大的方向（通常是乳制垂直方 向），算術平均粗糙度Ra:低于0.06μηι，十點平均粗糙度R zjis :低于0.5μηι。算術平均粗糙度Ra 和十點平均粗糙度Rzjis，由JISB0601: 2001規(guī)定。若算術平均粗糙度Ra為0.06μπι以上，或十 點平均粗糙度Rzjis高于〇. 5μπι，則鍍Ag反射膜的表面粗糙度增大，不能使鍍Ag反射膜的反射 率達到92%以上。算術平均粗糙度Ra和十點平均粗糙度RzjIS，根據(jù)由原子力顯微鏡(AFM)在 乳制垂直方向上測量所得到的粗糙度曲線(AFM輪廓)而求得。
[0024] 粗糙度曲線中的波谷部面積，更具體地說，是夾在沿乳制垂直方向測量而取得的 AFM輪廓的X軸(平均線）與位于該X軸下側(cè)的曲線之間的部位的面積。根據(jù)本
【發(fā)明人】們的發(fā) 現(xiàn)，由AFM輪廓求得的所述波谷部面積、與形成于銅合金板的表面的鍍Ag的反射膜的反射率 相關。在本發(fā)明中，AFM輪廓的長度50μπι(Χ軸長度）的范圍的波谷部面積為1·3μπι 2以下。若波 谷部面積高于1.3μπι2，則鍍Ag的反射膜容易發(fā)生凹陷等，不能使鍍Ag反射膜的反射率達到 92%以上。這被推測是由于，若銅合金板條的表面的粗糙度曲線的波谷部面積變大，則鍍Ag 的反射膜容易發(fā)生凹凸。AFM輪廓的長度50μπι的范圍的波谷部面積更優(yōu)選為Ι.Ομπι2以下。另 外，該波谷部面積，通過采用后述的制造方法，能夠減小至〇.5μπι 2左右。還有，根據(jù)原子力顯 微鏡(AFM)，與通常的觸針式粗糙度計進行的測量相比，可以測量更微細的表面形態(tài)。
[0025] 在經(jīng)冷乳的銅合金板條的表面，從表面起按順序，形成（1)非晶質(zhì)的Beilby層，（2) 纖維?微細化層(微細晶粒層），（3)彈性應變層。一般這3層合在一起稱為加工變質(zhì)層。另一 方面，在本發(fā)明中，特別是將所述（1)和（2)合稱為"由微細晶粒構(gòu)成的加工變質(zhì)層"。所述 (1)和(2)的層、與所述(3)的層和母材，因為晶粒組織明顯不同，所以容易識別。加工變質(zhì)層 對鍍Ag反射膜的性狀造成影響，若所述由微細晶粒構(gòu)成的加工變質(zhì)層(所述(1)和(2)的層） 的合計厚度高于〇. 5μπι，則鍍Ag反射膜的表面粗糙度增大，不能使鍍Ag反射膜的反射率達到 92%以上。因此，由微細晶粒構(gòu)成的加工變質(zhì)層的厚度為0.5μπι以下。該加工變質(zhì)層的厚度 更優(yōu)選為〇.3μπι以下。還有，在最終冷乳后研磨的銅合金板條中，多有由微細晶粒構(gòu)成的加 工變質(zhì)層的厚度高于〇·5μηι的情況。
[0026] (鍍Ag反射膜）
[0027] 鍍Ag反射膜的表面形態(tài)，很大程度受到作為原材的銅合金板條的表面性狀的影 響。銅合金板條的表面性狀(表面粗糙度，粗糙度曲線中的波谷部面積，形成于表面的加工 變質(zhì)層的厚度）在上述的范圍內(nèi)時，能夠使鍍Ag反射膜的表面粗糙度為十點平均粗糙度 RzJIS: 0.3μπι以下。鍍Ag反射膜的反射率，一般認為會受到鍍Ag反射膜的晶粒直徑和鍍層取 向性的影響。使鍍Ag反射膜的表面粗糙度為十點平均粗糙度R zjIS: 0.3μπι以下時，能夠使鍍 Ag反射膜的晶粒直徑為13μπι以上，且鍍層取向性（（001)取向）為0.4以上，使鍍Ag反射膜的 反射率提高到92%以上。另一方面，鍍Ag反射膜的十點平均粗糙度R zjIS高于0.3μπι時，不能 使鍍Ag反射膜的晶粒直徑為13μπι以上，或使鍍層取向性（（001)取向）為0.4以上，不能使鍍 Ag反射膜的反射率提高到92%以上。
[0028](銅合金板條的制造方法）
[0029] C194銅合金板條，通常是對于鑄塊進行端面車削后，實施熱乳，熱乳后急冷或進行 固溶處理，接著進行冷乳和析出退火，然后再進行最終冷乳而制造。冷乳和析出退火根據(jù)需 要重復進行，最終冷乳后根據(jù)需要進行低溫退火。在本發(fā)明的銅合金板條的情況下，不需要 大幅變更該制造工序本身。另一方面，粗大的Fe、Fe - P、Fe - P - 0粒子，主要在熔融鑄造時 和熱乳時形成，成為銅合金板條制品的表面的粗糙度曲線中的波谷部面積增大的原因，因 此需要選擇適當?shù)娜廴阼T造和熱乳的條件。具體來說如下。
[0030]在熔融鑄造中，在1200°C以上的銅合金熔液中添加 Fe熔化，以后仍將熔液溫度保 持在1200°C以上進行鑄造。為了使粗大Fe粒子和Fe系夾雜物粒子不進入鑄塊，有效的是添 加的Fe的完全熔化，通過熔化氣氛的控制來防止鐵的氧化，以及鑄造時的熔液過濾。鑄塊的 冷卻在凝固時（固液共存時)和凝固后，均以1°C/秒以上的冷卻速度進行。為此，連續(xù)鑄造或 半連續(xù)鑄造時，需要使鑄模內(nèi)的一次冷卻、鑄模正下方的二次冷卻充分起作用。熱乳中，均 質(zhì)化處理在900°C以上，優(yōu)選在950°C以上進行，以該溫度開始熱乳，熱乳結(jié)束溫度為650°C 以上，優(yōu)選為700°C以上，熱乳結(jié)束后立即用大量的水急冷至300°C以下。
[0031]析出退火后，為了除去形成于原材表面的氧化物，一般對原材表面進行機械研磨。 這時條紋狀的凹凸（研磨痕)被導入原材表面，繼而進行最終冷乳時，所述凹凸被壓壞，在制 品（銅合金板條)上容易作為前述的條紋圖樣而殘留。由于該條紋圖樣導致的情況是，無法 滿足銅合金板條的所述表面粗糙度和表面的粗糙度曲線中的波谷部面積的規(guī)定，因此，優(yōu) 選在析出退火后不進行機械性的研磨。在還原氣氛中進行析出退火，以便在退火時使原材 表面不會發(fā)生氧化膜，從而能夠省略析出退火后的機械的研磨。
[0032] 銅合金板條的表面粗糙度，是由于在最終冷乳中，將乳輥的表面形狀轉(zhuǎn)印到原材 表面而形成。本發(fā)明的銅合金板條的表面粗糙度（算術平均粗糙度Ra和十點平均粗糙度 RzJIS)極小，因此最終冷乳的乳輥，需要對應作為目標的銅合金板條的表面粗糙度而進行鏡 面加工。作為該乳輥，優(yōu)選使用由超級鋼構(gòu)成的高速鋼乳輥，或賽隆陶瓷(SIAL0N)等的氮化 硅系的乳輥。其中，賽隆陶瓷乳輥其維氏硬度為1600左右，能夠?qū)⑷檩伒谋砻嫘螒B(tài)穩(wěn)定地轉(zhuǎn) 印到原材表面。還有，優(yōu)選最終冷乳前的板表面的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)為0.20μ m以下。
[0033] 作為最終冷乳的乳制條件，需要適當組合潤滑油、輥的轉(zhuǎn)速、壓下率、拉伸張力(乳 輥出側(cè)張力），通過按以下的條件進行終乳，能夠制造具有期望的表面性狀(表面粗糙度、粗 糙度曲線中的波谷部面積、加工變質(zhì)層)的銅合金板條。
[0034] 作為最終冷乳的潤滑油，使用對于波長550nm的入射光的透光度為90%以上的石 蠟系的潤滑油，且優(yōu)選以溫度40°C左右進行乳制。還有，該透光度的意思是，設二甲苯對于 波長550nm的入射光的透光度為100%時，上述潤滑油的相對性的透光度。通過使用該潤滑 油，能夠抑制前述的油坑生成。
[0035] 最終冷乳中，使用輥直徑為20~100mm左右的乳輥，使乳輥的轉(zhuǎn)速為200~700mpm， 拉伸張力（出側(cè)張力）為50~200N/mm2左右，進行單道次或多道次的以通板的合計及為20~ 70%的冷乳。最終冷乳進行多道次的通板時，優(yōu)選使第2道次以后的乳輥的粗度比第1道次 的乳輥的粗度細，使第2道次以后的乳制速度，比第1道次的乳制速度慢。乳輥的轉(zhuǎn)速小、拉 伸張力小、壓下率大的方面能夠?qū)τ谠谋砻媪己玫剡M行乳輥的轉(zhuǎn)印，在銅合金板條上確 保小而穩(wěn)定的表面粗糙度，粗糙度曲線中的波谷部面積也減少。但是，若壓下率大，則容易 形成加工變質(zhì)層。另一方面，乳輥的轉(zhuǎn)速大，拉伸張力大，壓下率小時，則顯示出相反的傾 向。最終冷乳的加工率由作為目標的機械的性質(zhì)決定即可。
[0036] (LED用引線框的制造）
[0037] LED用引線框，是在對于最終冷乳后的銅合金板條(制品板條)進行鍍Ag后，通過沖 孔加工形成引線框圖案而制造。或者，是通過對于最終冷乳后的銅合金板條（制品板條)進 行沖孔加工或蝕刻加工而形成引線框圖案后，再實施鍍Ag而制造。
[0038]【實施例1】
[0039]用小型電爐在大氣中，在木炭被覆下熔化表1、2所示的組成的銅合金(合金No. 1~ 24)，恪煉厚50mm、寬80mm、長180mm的鑄塊。對于所制作的上述鑄塊的表面、背面各進行5mm 的端面車削后，以950°C進行1小時均質(zhì)化處理，接著進行熱乳，作為厚12mmt的板材，從750 °〇以上的溫度起進行急冷。對于該板材的表面、背面分別進行約1mm的端面車削。對于這些 板材，反復進行冷乳和500~550°CX 2~5小時的析出退火后，使用進行了鏡面加工的直徑 50mm的賽隆陶瓷乳輥，以40 %的加工率進行最終冷乳，制作厚度0.2mm的銅合金條。最終冷 乳中使用所述潤滑油，乳輥的轉(zhuǎn)速和拉伸張力在所述范圍內(nèi)。
[0040；
[0041]
[0042] 從制作的各合金板上提取試驗材，按下述要領進行抗拉強度、導電率、和焊料耐熱 剝離性的各測量試驗。測量結(jié)果顯示在表1、2中。
[0043](抗拉強度的測量）
[0044]從供試材上提取縱長方向與乳制方向平行的JIS5號試驗片，依據(jù)JISZ2241的規(guī)定 進行拉伸試驗，測量抗拉強度?？估瓘姸仍?00MPa以上為合格。
[0045](導電率的測量）
[0046] 導電率依據(jù)JISH0505的規(guī)定測量。導電率在65%IACS以上為合格。
[0047](焊料耐熱剝離性的測量）
[0048]釬焊是將市場銷售的Sn - 3質(zhì)量％Ag - 0.5質(zhì)量％Cu焊料，保持在260°C使之熔融， 使表面潔凈化的l〇mm寬X 35mm長的各試驗片，以浸漬速度25mm/sec、浸漬深度12mm、浸漬時 間5sec浸漬于恪融焊料中。作為釬焊裝置，使用：/少夕''一于：^;/力一（Solder checker) (SAT5100型）。助焊劑使用活性助焊劑。對于進行了釬焊的試驗片，以175°C在大氣中進行截 止到72hr的加熱試驗。此外，對于這些加熱試驗片，在常溫下進行彎曲和反向彎曲試驗。在 反向彎曲部粘貼市場銷售的粘膠帶，一口氣從試驗片上剝落膠帶。目視觀察剝落的膠帶，未 確認到焊料剝離的評價為合格(〇），確認到的評價為不合格（X )。
[0049] 如表1所示，合金No. 1~13中，合金組成滿足本發(fā)明的規(guī)定，抗拉強度大，導電率 高，焊料耐熱剝離性優(yōu)異，適合作為LED的引線框用使用。
[0050] 另一方面，如表2所示，F(xiàn)e、P、Zn或副成分中的任一種的含量脫離本發(fā)明的規(guī)定的 合金No. 14~24中，抗拉強度、導電率和焊料耐熱剝離性的任一個或兩個以上的特性差。合 金No. 14、20的Fe的含量，合金No. 16的P的含量，合金No. 18的Zn的含量，合金No.22~24的副 成分的合計含量分別過剩，導電率均低。合金No. 15的Fe的含量，No. 21的Fe和P的含量分別 少，抗拉強度均不足。No. 17的P含量少，導電率差。合金No. 19的Zn的含量少，焊料耐熱剝離 性差。
[0051] 【實施例2】
[0052]用小型電爐在大氣中，在木炭被覆下熔化表1所示的組成的銅合金(合金No. 1)，熔 煉厚50mm、寬80mm、長180mm的鑄塊。對于制作的上述鑄塊的表面、背面各端面車削5mm后，以 950°C進行1小時均質(zhì)化處理，接著進行熱乳，作為厚12mmt的板材，從750°C以上的溫度起進 行急冷。對于板材的表面、背面分別進行端面車削約1mm。對于這些板材，反復進行冷乳和 500~550°C X 2~5小時的析出退火，再對板表面進行機械研磨(試驗No . 1~5)或不進行研 磨(試驗No.6、7)，加工成表3所示的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)的銅合金條。
[0053]以下述要領進行該銅合金條(最終冷乳前）的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)的 測量試驗。其結(jié)果顯示在表3中。
[0054](表面粗糙度的測量）
[0055]使用從最終冷乳前(關于No. 1~5是研磨后）的銅合金條上提取的試驗材，以AFM沿 乳制垂直方向觀察所述試驗材的表面狀態(tài)，求得粗糙度曲線(AFM輪廓），由該AFM輪廓求得 算術平均粗糙度Ra。
[0056]
[0057] 接著，使用鏡面加工成各種表面粗糙度的直徑50mm的3個賽隆陶瓷乳輥($昆A、輥B、 輥C)中的任意一個或多個，以1道次或多道次進行最終冷乳，制作厚度0.2mm的銅合金條。多 道次的情況下，接順序第1道次使用輥A，第2道次使用輥B，第3道次使用輥C。最終冷乳的各 道次所使用的賽隆陶瓷乳輥，在表3附帶?標記表示。另外，表3中還顯示最終冷乳的總的加 工率和潤滑油的種類。乳輥的轉(zhuǎn)速和拉伸張力，以及潤滑油的透光度在所述范圍內(nèi)。還有，3 個賽隆陶瓷乳輥的表面粗糙度(輥軸方向的算術平均粗糙度Ra)，按輥A、輥B、輥C的順序減 小，且全部比最終冷乳前的板的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)小。
[0058]按下述要領，進行最終冷乳后的銅合金條的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra和十 點平均粗糙度Rzjis)，以及粗糙度曲線(AFM輪廓）中的長度50μπι的范圍的波谷部面積的測量 試驗。這些結(jié)果一并顯示在表3中。
[0059](表面粗糙度的測量）
[0060]使用從最終冷乳后的銅合金條上提取的試驗材，以AFM沿乳制垂直方向觀察供試 材的表面狀態(tài)，求得粗糙度曲線(AFM輪廓），由該AFM輪廓求得算術平均粗糙度Ra和十點平 均粗糙度RzJIS。
[0061] (波谷部面積的測量）
[0062] 根據(jù)由表面粗糙度的測量求得的AFM輪廓，測量同AFM輪廓的X軸(平均線）的長度 50μπι的范圍的波谷部面積。所謂波谷部面積，意思是夾在AFM輪廓的X軸(平均線)與該X軸下 偵啲曲線之間的部位的面積。試驗No. 1的AFM輪廓顯示在圖1中。
[0063] 如表3所示，No. 1、2、4、6的銅合金板中，最終冷乳前的表面粗糙度比較?。ㄋ阈g平 均粗糙度Ra < 0.20μπι)，且最終冷乳的總加工率比較大(加工率2 20 % )。該No. 1、2、4、6的銅 合金板，其表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra和十點平均粗糙度RzjIS)以及波谷部面積滿足本 發(fā)明的規(guī)定。
[0064]另一方面，No. 3、7的銅合金板中，終乳的總加工率小(加工率<20 % )，No. 5的銅合 金板，最終冷乳前的表面粗糙度比較大（算術平均粗糙度Ra > 0.20μπι)。該No. 3、5、7的銅合 金板，表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra和十點平均粗糙度RzjIS)及波谷部面積比本發(fā)明的規(guī) 定大。
[0065] 【實施例3】
[0066] 用小型電爐在大氣中，在木炭被覆下熔化表1、2所示的組成的銅合金(合金No. 1、 2、3、12、15、24)，熔煉厚50mm、寬80mm、長180mm的鑄塊。對于制作的上述鑄塊的表面、背面各 進行5mm的端面車削后，以950°C進行1小時均質(zhì)化處理，接著進行熱乳，作為厚12mmt的板 材，從750°C以上的溫度起進行急冷。對于板材的表面、背面分別進行端面車削約1mm。對于 這些板材，反復進行冷乳和500~550°CX2~5小時的析出退火后，使用進行了鏡面加工的 直徑50mm的賽隆陶瓷乳輥，以40%的加工率進行最終冷乳，制作厚度0.2mm的銅合金條作為 供試材。在最終冷乳中，調(diào)整通板道次數(shù)，最終及中間的各道次中的賽隆陶瓷乳輥的表面粗 糙度及乳輥的轉(zhuǎn)速，得到具有各種表面粗糙度的銅合金條(表4的試驗No.8~28)。還有，只 有試驗No. 15，在最終冷乳后，對板表面進行機械地研磨。
[0067]
[0068] 從制作的各銅合金條上提取試驗材，接所述[實施例2]記述的要領，進行表面粗糙 度(Ra、RzjIS)及波谷部面積的測量試驗。試驗No. 15的AFM輪廓顯示在圖2中。另外，按下述要 領進行加工變質(zhì)層厚度的測量試驗。這些測量結(jié)果顯示在表4中。
[0069](加工變質(zhì)層厚度的測量）
[0070]由各供試材切下與乳制方向和板厚方向平行的截面(長度20mm)，作為觀察試料。 對于各觀察試料，以40000倍對所述截面進行SEM(掃描型電子顯微鏡)觀察，求得各個觀察 部位的由微細晶粒構(gòu)成的加工變質(zhì)層厚度的最大值，以其作為該試料的"由微細晶粒構(gòu)成 的"加工變質(zhì)層厚度。還有，該加工變質(zhì)層厚度為ο.?μπι左右或較之更薄時，因為不能準確進 測量厚度，所以在表4的加工變質(zhì)層厚度一欄中以"一"表示。
[0071] 接著，對于制作的銅合金條按下述條件進行鍍Ag，對于該鍍Ag材，以下述要領進行 表面粗糙度、Ag鍍層取向性、鍍Ag粒徑、反射率、封裝組裝后的亮度的測量試驗。測量結(jié)果顯 示在表4中。
[0072] (鍍 Ag 條件）
[0073] 對于各銅合金條，進行電解脫脂(5Adm2 X60sec)、酸洗(20mass%硫酸X5sec)，進 行0 · 1~0 · 2μπι厚的Cu閃鍍后，進行厚度2 · 5μπι的鍍Ag。鍍Ag液的組成如下。Ag濃度:80g/L，游 離KCN濃度：120g/L，碳酸鉀濃度：15g/L，添加劑（商品名:Ag20-lOTy夕口一于夕7 口'2 一XSA制））：20ml/L。
[0074](鍍Ag材的表面粗糙度的測量）
[0075]使用制作的鍍Ag材，用AFM沿乳制垂直方向觀察供試材的表面狀態(tài)，求得表面粗糙 度曲線(AFM輪廓），由該AFM輪廓求得十點平均粗糙度RzJIS。
[0076] (Ag鍍層取向性，鍍Ag粒徑的測量）
[0077] 使用制作的鏈Ag材，通過EBSD(Electron Backscatter Diffraction:電子背散射 衍射)分析，測量Ag鍍層取向性和鍍Ag粒徑。EBSD分析使用TSL社制的MSC - 2200，以測量梯 級:0.2μηι，測量區(qū)域:60 X 60μηι的條件進行。還有，在求得鍍Ag的平均粒徑（當量圓直徑），鄰 接的測量點間的取向差為5°以上的情況視為鍍Ag的晶界，由該晶界完全包圍的區(qū)域為晶 粒。
[0078](鍍Ag材的反射率的測量）
[0079] 使用3二力5； 7少夕株式會社制的分光測色計CM-6 0 0 d，測量所制作的鍍Ag材的 全反射率(正反射率+擴散反射率）。全反射率在92 %以上為合格。
[0080] (封裝組裝后的亮度的測量）
[0081 ]使用制作的鍍Ag材組裝LED封裝體，將該LED封裝體設置在小型積分球內(nèi)，進行總 光通量測量。小型積分球的規(guī)格為，株式會社只^外7 · = - 7°制，型號：SLM系，尺寸10尺 寸。封裝組裝后的亮度在2.051m以上為合格。
[0082] 如表4所示，試驗化.8~14、20、22、24，其合金組成、銅合金板的表面粗糙度(1^， Rzjis)、加工變質(zhì)層厚度、及凹部的面積滿足本發(fā)明的規(guī)定，鍍Ag后的反射率均為92 %以上， 封裝組裝后的亮度(總光通量)為2.051m以上。其鍍Ag材的表面粗糙度RzjIS均為0.3μπι以下， Ag鍍層取向性（（001)取向）為0.4以上，鍍Ag的晶粒直徑為13μπι以上。
[0083]另一方面，合金組成滿足本發(fā)明的規(guī)定，但銅合金板的表面粗糙度(Ra，RzjIS)、加 工變質(zhì)層厚度、及波谷部面積的任意一項不滿足本發(fā)明的規(guī)定的試驗No . 15~19、21、23、 25，其鍍Ag后的反射率及封裝組裝后的亮度（總光通量)差。其鍍Ag材的表面粗糙度匕頂均 高于0.3ym，Ag鍍層取向性（（001)取向）低于0.4,鍍Ag的晶粒直徑低于13μηι。
[0084]合金組成不滿足本發(fā)明的規(guī)定，但銅合金板的表面粗糙度(Ra，RzjIS)、加工變質(zhì)層 厚度、及波谷部面積滿足本發(fā)明的規(guī)定的試驗No.26、28,其鍍Ag后的反射率為92%以上，封 裝組裝后的亮度(總光通量)為2.051111以上。其鍍48材的表面粗糙度1^ 15均為0.3以111以下48 鍍層取向性（（001)取向）為0.4以上，鍍Ag的晶粒直徑為13μπι以上。
[0085]合金組成和銅合金板的表面粗糙度(Ra，RzjIS)不滿足本發(fā)明的規(guī)定的試驗No. 27， 鍍Ag后的反射率及封裝組裝后的亮度(總光通量)差。另外，試驗No. 27的鍍Ag材的表面粗糙 度Rzjis高于0.3μηι，Ag鍍層取向性（(001)取向）低于0.4，鍍Ag的晶粒直徑低于13μηι。
【主權項】
1. 一種LED的引線框用銅合金板條，其特征在于，含有Fe : 1.8~2.6mass %、P: 0.005~ 0·20mass%、Ζη:0·01~0·5mass%，余量由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，表面粗糙度為：算術 平均粗糙度Ra低于0.06μπι，十點平均粗糙度R Z:IS低于0.5μπι，利用原子力顯微鏡沿乳制垂直 方向測量所取得的粗糙度曲線中的長度50μπι的范圍的波谷部面積為1.3μπι 2以下，表面的由 微細晶粒構(gòu)成的加工變質(zhì)層的厚度為〇.5μπι以下。2. 根據(jù)權利要求1所述的LED的引線框用銅合金板條，其特征在于，還含有合計0.02~ 0.311^88%的311、&3、厶1、0、]\%、]\&1、〇3、？13、附、1'；[、21'中的一種或兩種以上。3. -種帶Ag鍍層的銅合金板條，其特征在于，對于權利要求1或2所述的銅合金板條的 表面實施鍍Ag，在所述銅合金板條的乳制垂直方向上測量的表面粗糙度為:十點平均粗糙 度RzJis為0·3μηι以下。4. 一種LED用引線框，其中，對于權利要求3所述的帶Ag鍍層的銅合金板條進行沖孔加 工制作而成。5. -種LED用引線框，其中，對于權利要求1或2所述的銅合金板條進行沖孔加工或蝕刻 加工，再實施鍍Ag制作而成，沿所述銅合金板條的乳制垂直方向測量的表面粗糙度為:十點 平均粗糙度RzJis為0.3μπι以下。
【文檔編號】H01L33/62GK105908005SQ201511005066
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月28日
【發(fā)明人】西村昌泰, 真砂靖
【申請人】株式會社神戶制鋼所