(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を四方圧延機による圧延によって板幅方向に凹凸を形成する異形断面条の製造方法であって、幅圧下率を（（被圧延素材の板幅−圧延後の板幅）／被圧延素材の板幅）×１００で表わしたとき、この幅圧下率が３％以上となるように板端から板幅方向中央に向けて押圧しつつ圧延することを特徴とするリードフレーム用異形断面条の製造方法。
【請求項２】
金属板として銅めっき鋼板を用いる請求項１に記載のリードフレーム用異形断面条の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に形成された凹凸の段差が大きいリードフレーム用異形断面条を低コストで製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ用のリードフレーム材には、機械的強度、電気伝導度、放熱性、反射率、耐熱性になどの優れた材料が求められている。ＬＥＤは、その形状から砲弾型と表面実装型（ＳＭＤ型）に分類され、ＳＭＤ型には白色ＬＥＤが、砲弾型にはその他のＬＥＤが用いられている。また、砲弾型リードフレームには主に鉄系材料が、ＳＭＤ型リードフレームには銅系材料が使用されている。
【０００３】
現在、白色ＬＥＤや一部の高輝度の赤色や青色のＬＥＤには銅系材料が使用されているが、価格の低い鉄系材料の使用が増えることが予想されている。
昨近、使用が増えている照明用の白色ＬＥＤではさらなる高出力化が望まれており、異形断面条のリードフレーム材など、放熱性を高めたリードフレーム材の採用事例が多くなっている。異形断面条においては、凹凸差が大きいほど放熱性が良くなるので、凹凸差の大きい異形断面条を製造する方法の各種提案がなされている。
【０００４】
例えば特許文献１では、下ダイスと、下面に逆Ｖ 字状の突出部を備える上ダイスとの間で平条に繰り返し押圧を加えるとともに、繰り返し押圧を加える毎に平条をわずかずつ前進させることで、平条を出発材として条の幅方向に１つ又は複数の厚肉部を有する異形断面条材を製造する方法であって、前記厚肉部に該当する表面にわずかの深さの断面台形状の溝を有する下ダイスを用いる異形断面条材の製造方法が提案されている。
また特許文献２では、少なくとも１の溝付ロールを有する圧延ロールに条材を通過させ、条材の少なくとも一面に多数の溝を形成させる溝付条の製造方法において、前記溝付ロールの入り側と出側においてそれぞれ条材の速度を測定し、両速度の比が一定となるように前記溝付ロールの圧下量を制御する溝付条の製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９６８１６５号公報
【特許文献２】特開２０００−１１７３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１で提案された方法では、上下ダイス間に低速で平条を移動させながら成形しているため、生産性に劣っている。また特許文献２では、凹凸差が大きい異形断面条を製造しようとすると薄肉部に圧縮応力に起因した座屈が発生し易いために、大きな凹凸差の異形断面条は製造し難い。
またいずれの方法であっても、鉄系材料を素材とした場合、銅系材料と同等の耐食性、導電性を得ようとすると、成形した異形断面条に後工程としてめっき処理を施す必要があり、コスト増となってしまう。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解消するために案出されたものであり、凹凸差が大きいリードフレーム用異形断面条を低コストで製造する方法を提案することを目的とする。また鉄系材料であっても、銅系材料と同等の耐食性、導電性を有するリードフレーム用異形断面条を低コストで製造する方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のリードフレーム用異形断面条の製造方法は、その目的を達成するため、金属板を四方圧延機による圧延によって板幅方向に凹凸を形成する異形断面条の製造方法であって、幅圧下率を（（被圧延素材の板幅−圧延後の板幅）／被圧延素材の板幅）×１００で表わしたとき、この幅圧下率が３％以上となるように板端から板幅方向中央に向けて押圧しつつ圧延することを特徴とする。
金属板として銅めっき鋼板を用いると、銅系材料と同等の耐食性、導電性を有するリードフレーム用異形断面条が得られる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明方法では、圧延法により異形断面条を製造する際、圧延機として四方圧延機を用い、圧延時に幅圧下率が３％以上となるように板端から板幅方向中央に向けて押圧することにより板端部に発生し易い引張応力を緩和させつつ圧延しているために、板幅中央部での座屈発生を抑制することができる。また、素材として銅めっき鋼板を用いていると、銅材と同等の耐食性、導電性を有する異形断面条が得られるため、適用範囲の広いリードフレーム用異形断面条が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】２段圧延機での異形断面化の状況を説明する図
【図２】２段圧延機で成形した異形断面条の圧縮、引張り状況を説明する模式図
【図３】２段圧延機で成形した異形断面条の圧延方向の応力分布状況を説明する図
【図４】四方ロール圧延機での異形断面化の状況を説明する図
【図５】四方ロール圧延機で成形した異形断面条の圧延方向の応力分布状況を説明する図
【図６】実施例で用いた四方ロール圧延機のロールプロフィールを説明する図
【図７】実施例で作製した異形断面条の断面形状を示した図
【図８】実施例で板厚を測定した異形断面条の凸部位置、凹部位置を説明する図
【図９】実施例で製造した異形断面条の板幅方向の板厚分布を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
前記した通り、ＬＥＤリードフレーム用の異形断面条としては、ＬＥＤの高出力化、高輝度化により増加する熱を効率良く放熱できることが要求されている。そのため、板幅方向に１ｍｍ前後の幅の複数の微細な溝があり、厚肉部で０．５ｍｍ程度、薄肉部で０．１５ｍｍ程度の肉厚となった高凹凸差の異形断面条も提案されている。
銅系材料は比較的変形し易いので、凹凸差の大きい異形断面条であっても注意深く圧延すれば圧延法でも製造できる。
しかしながら、銅系材料に比べて変形能に劣る鉄系材料では、凹凸差の大きい異形断面条を圧延法で製造することは困難である。
【００１２】
例えば、図１に示すような、下ロールとして平坦なロールを、上ロールとして凹凸溝を形成したロールを用いた２段圧延機を用いて金属板を圧延し、板厚方向のみの変形を加えて異形断面条を製造しようとする場合、目標板厚によって１パス或いは複数パスでの圧延となるが、薄肉部の圧下に伴い、成形された異形断面条は、板幅方向中央部に長手方向にかけて中伸び形状のいわゆるザクツが発生し易い。
このザクツは、リードフレームの製造工程である異形断面条のプレス加工の際に、寸法精度不良やプレス加工機への通板不可の原因ともなる。
【００１３】
そこで、本発明者らは、ザクツの発生要因を探索するとともにその対策について検討した。
まず、ザクツの発生要因を調査するために、平板から異形断面条へ成形する際の加工工程におけるＣＡＥによる応力解析を行った。ＣＡＥでの応力解析の結果、図２、３に見られるように、ザクツが発生した板幅方向の中央部では圧縮応力に支配されるのに対して、板端部では引張応力に支配されていることが判明した。板幅方向の中央部では圧縮応力が限界値を超えるとザクツが発生すると考えられる。
【００１４】
この結果から、板幅方向中央部におけるザクツの発生を抑制するには、この部分の圧縮応力の緩和が必要であるとともに、板端部の引張応力の緩和が必要であると考えられる。
そこで、ＣＡＥにより、図４に示すように、板端部から側圧を付与する四方ロール圧延方式での応力分散を検討した。その結果、図５に示す通り、板端部の引張応力を緩和することにより、板幅方向中央部の圧縮応力が緩和できることがわかる。
これは、四方ロール圧延方式で平板から異形断面条へ成形することにより、板端部から板幅方向へ圧下が加わるため板端部がロール間隙に充満して、板端部に作用する引張応力が緩和されるとともに中央部の圧縮応力も緩和され、板幅方向中央部におけるザクツの発生を抑制できるものと考えられる。
【００１５】
ＣＡＥ解析結果に基づき四方ロール圧延機での圧延により、異形断面条を製造した。この結果、板端部の引張応力を緩和できる圧延条件により、板幅方向中央部にザクツ発生を起こさせることなく、安定した異形断面条の製造が可能となる。
本発明法によれば、ＬＥＤリードフレーム用の薄肉高凹凸差の異形断面条を低コストで安定的に製造できることになるが、特に変形能が低い鉄系の鋼板を素材とした場合にあっても、銅めっきを施した鋼板を素材とすれば、銅材と同等の耐食性、導電性を有する異形断面条が低コストで得られる。
【実施例】
【００１６】
表１に示す機械的特性を有する鋼板に、片面あたり22.4ｇ／m2の付着量でCuめっきを施した、板厚0.8ｍｍ、板幅70ｍｍのめっき鋼板を素材とした。
そして図６に示すロールプロフィールを有する四方ロール圧延機を用い、表２に示す目標断面寸法を有する異形断面条を、圧延法で製造した。
なお、使用した四方ロール圧延機の圧延能力は500kNを圧延荷重限界とするものである。
【００１７】
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【００１８】
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【００１９】
450kNの圧延荷重を負荷した４パスで圧延した異形断面条の断面形状を図７に示す。
また、図８で示す各部位で測定した凸部の板厚及び凹部の板厚を図９に示す。
図９に示す結果からもわかるように、本発明法による四方ロール圧延により、鉄系素材であっても何ら問題なく、寸法精度の優れた異形断面条が得られることがわかる。
さらに、各部位でのめっき層の状態を観察したが、いずれの部位にあってもめっき層はほぼ健全であった。このことからも、表面に銅めっきを施した鉄系素材を用いることにより、銅材と同等の耐食性、導電性を有する異形断面条が得られることがわかる。
【００２０】
ちなみに、四方ロール圧延におけるサイドロールによる幅圧下率と板幅方向中央部での座屈の発生状況を調査した結果を表３に示す。これより、幅圧下率を３％以上とすることで座屈を防止できることがわかる。
なお、幅圧下率は（（被圧延素材の板幅−圧延後の板幅）／被圧延素材の板幅）×１００で表される。
【００２１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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