JPH0219432A - 半導体機器リード材又は導電性ばね材用高力高導電銅合金 - Google Patents
半導体機器リード材又は導電性ばね材用高力高導電銅合金Info
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- JPH0219432A JPH0219432A JP16771688A JP16771688A JPH0219432A JP H0219432 A JPH0219432 A JP H0219432A JP 16771688 A JP16771688 A JP 16771688A JP 16771688 A JP16771688 A JP 16771688A JP H0219432 A JPH0219432 A JP H0219432A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔目 的〕
本発明は、トランジスタや集積回路（ＩＣ）などの半導
体機器のリード材、コネクター、端子、リレー、スイッ
チ等の導電性ばね材に適する銅合金に関するものである
。
体機器のリード材、コネクター、端子、リレー、スイッ
チ等の導電性ばね材に適する銅合金に関するものである
。
従来、半導体機器のリード材としては、熱膨張係数が低
く、素子及びセラミックとの接着及び封着性の良好なコ
パール（Ｆａ、−２９Ｎｉ−１６Ｃｏ） 、 ４２合金
（Ｆｅ−４２Ｎｉ）などの高ニッケル合金が好んで使わ
れてきた。しかし、近年、半導体回路の集積度の向上に
伴い消費電力の高いＩＣが多くなってきたことと、封止
材料として樹脂が多く使用され、かつ素子とリードフレ
ームの接着も改良が加えられたことにより、使用される
リード材も放熱性のよい銅基合金が使われるようになっ
てきた。
く、素子及びセラミックとの接着及び封着性の良好なコ
パール（Ｆａ、−２９Ｎｉ−１６Ｃｏ） 、 ４２合金
（Ｆｅ−４２Ｎｉ）などの高ニッケル合金が好んで使わ
れてきた。しかし、近年、半導体回路の集積度の向上に
伴い消費電力の高いＩＣが多くなってきたことと、封止
材料として樹脂が多く使用され、かつ素子とリードフレ
ームの接着も改良が加えられたことにより、使用される
リード材も放熱性のよい銅基合金が使われるようになっ
てきた。
一般に半導体機器のリード材としては以下のような特性
が要求されている。
が要求されている。
（１） リードが電気信号伝達部であるとともに、パ
ッケージング工程中及び回路使用中に発生する熱を外部
に放出する機能を併せ持つことを要求される為、優れた
熱及び電気伝導性を示すもの。
ッケージング工程中及び回路使用中に発生する熱を外部
に放出する機能を併せ持つことを要求される為、優れた
熱及び電気伝導性を示すもの。
（２） リードとモールドとの密着性が半導体素子保
護の観点から重要であるため、リード材とモールド材の
熱膨張係数が近いこと。
護の観点から重要であるため、リード材とモールド材の
熱膨張係数が近いこと。
（３）パッケージング時の種々の加熱工程が加わる為、
耐熱性が良好であること。
耐熱性が良好であること。
（４） リードはリード材を抜き打ち加工し、又曲げ
加工して作製されるものがほとんどである為、これらの
加工性が良好なこと。
加工して作製されるものがほとんどである為、これらの
加工性が良好なこと。
（５） リードは表面に貴金属のメツキを行う為、こ
れら貴金属とのメツキ密着性が良好であること。
れら貴金属とのメツキ密着性が良好であること。
（６）パッケージング後に封止材の外に露出している、
いわゆるアウター・リード部に半田付けするものが多い
ので良好な半田付は性を示すこと。
いわゆるアウター・リード部に半田付けするものが多い
ので良好な半田付は性を示すこと。
（７）機器の信頼性及び寿命の観点から耐食性が良好な
こと。
こと。
（８）価格が紙庫であること。
これら各種の要求特性に対し、従来から使用されている
合金は一長一短があり、満足すべきものは見い出されて
いない。
合金は一長一短があり、満足すべきものは見い出されて
いない。
又、従来、電気機器用ばね、計測器用ばね、スイッチ、
コネクター等に用いられるばね用材料としては、安価な
黄銅、優れたばね特性及び耐食性を有する洋白、あるい
は優れたばね特性を有するりん青銅が使用されていた。
コネクター等に用いられるばね用材料としては、安価な
黄銅、優れたばね特性及び耐食性を有する洋白、あるい
は優れたばね特性を有するりん青銅が使用されていた。
しかし、黄銅は強度、ばね特性が劣っており、又強度、
ばね特性の優れた洋白、りん青銅も洋白は１８ｗｔ％の
Ｎｉ、りん青銅は８ｗｔ％のＳｎを含むため、原料の面
及び製造上熱間加工性が悪い等の加工上の制約も加わり
高価な合金であった。さらには電気機器用等に用いられ
る場合、電気伝導度が低いという欠点を有していた。従
って、導電性が良好であり、ばね特性に優れた安価な合
金の現出が待たれていた。
ばね特性の優れた洋白、りん青銅も洋白は１８ｗｔ％の
Ｎｉ、りん青銅は８ｗｔ％のＳｎを含むため、原料の面
及び製造上熱間加工性が悪い等の加工上の制約も加わり
高価な合金であった。さらには電気機器用等に用いられ
る場合、電気伝導度が低いという欠点を有していた。従
って、導電性が良好であり、ばね特性に優れた安価な合
金の現出が待たれていた。
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、特にＣｕ −
Ｍ ｎ −Ｐ系合金を改良し、半導体機器のリード材及
び導電性ばね材として好適な諸特性を有する銅合金を提
供しようとするものである。
Ｍ ｎ −Ｐ系合金を改良し、半導体機器のリード材及
び導電性ばね材として好適な諸特性を有する銅合金を提
供しようとするものである。
すなわち、Ｃｕ −Ｍ ｎ −Ｐ系合金は優れた強度と
導電性を示し、半導体機器リード材としても導電性はね
材としても優れた銅合金といえるが、折り曲げ性、半田
付は性、めっき、性、エツチング性については十分満足
できるものではなく改良の必要があった。
導電性を示し、半導体機器リード材としても導電性はね
材としても優れた銅合金といえるが、折り曲げ性、半田
付は性、めっき、性、エツチング性については十分満足
できるものではなく改良の必要があった。
本発明者らは、これらの特性低下要因を種々検討したと
ころ、合金の結晶粒の粗大化やＭｎの酸化物や硫化物が
その原因であることがわかり、結晶粒度を調整すること
により折り曲げ性の改善をはかり、さらに、合金中の０
．Ｓの含有量を限定することにより、特性の改善がはか
れることを見い出したものである。
ころ、合金の結晶粒の粗大化やＭｎの酸化物や硫化物が
その原因であることがわかり、結晶粒度を調整すること
により折り曲げ性の改善をはかり、さらに、合金中の０
．Ｓの含有量を限定することにより、特性の改善がはか
れることを見い出したものである。
すなわち、本発明は、Ｍ ｎ ０ 、５〜４ 、 Ｏｗ
ｔ％、Ｐ ０．０５〜１．０ｗｔ％を含み、かつ、
ＭｎとＰの重量比がＰ／Ｍｎで０．１〜０．５で、残部
Ｃｕ及び不可避的不純物からなり、結晶粒度が０．０２
０ｍｍ以下であることを特徴とする半導体機器リード材
又は導電性ばね材用高力高導電鋼合金及びＭｎ０．５〜
４．０ｗｔ％、Ｐ Ｏ，０５〜１．０ｗｔ％を含み、
かつＭｎとＰの重量比がＰ／Ｍｎで０゜１〜０．５で、
残部Ｃｕおよび不可避的不純物よりなり、該不純物のう
ち、０の含有量が０．００２０ｗｔ％以下であり、結晶
粒度が０．０２０ｎｎ以下であることを特徴とする半導
体機器リード材又は導電性ばね材用高力高導電鋼合金並
びにＭｎ０．５〜４．０ｗｔ％、Ｐ Ｏ，０５〜１．
０ｗｔ％を含み、かつＭｎとＰの重量比がＰ／Ｍｎ″１
’０．１〜０．５で、残部Ｃｕ及び不可避的不純物から
なり、該不純物のうち、Ｓの含有量がＯ，ＯＯ１’５ｗ
ｔ％以下であり、結晶粒度が０．０２０ｍ以下であるこ
とを特徴とする半導体機器リード材又は導電性ばね材用
高力高導電銅合金に関するものであり。
ｔ％、Ｐ ０．０５〜１．０ｗｔ％を含み、かつ、
ＭｎとＰの重量比がＰ／Ｍｎで０．１〜０．５で、残部
Ｃｕ及び不可避的不純物からなり、結晶粒度が０．０２
０ｍｍ以下であることを特徴とする半導体機器リード材
又は導電性ばね材用高力高導電鋼合金及びＭｎ０．５〜
４．０ｗｔ％、Ｐ Ｏ，０５〜１．０ｗｔ％を含み、
かつＭｎとＰの重量比がＰ／Ｍｎで０゜１〜０．５で、
残部Ｃｕおよび不可避的不純物よりなり、該不純物のう
ち、０の含有量が０．００２０ｗｔ％以下であり、結晶
粒度が０．０２０ｎｎ以下であることを特徴とする半導
体機器リード材又は導電性ばね材用高力高導電鋼合金並
びにＭｎ０．５〜４．０ｗｔ％、Ｐ Ｏ，０５〜１．
０ｗｔ％を含み、かつＭｎとＰの重量比がＰ／Ｍｎ″１
’０．１〜０．５で、残部Ｃｕ及び不可避的不純物から
なり、該不純物のうち、Ｓの含有量がＯ，ＯＯ１’５ｗ
ｔ％以下であり、結晶粒度が０．０２０ｍ以下であるこ
とを特徴とする半導体機器リード材又は導電性ばね材用
高力高導電銅合金に関するものであり。
半導体機器リード材又は導電性ばね材として優れた強度
、電気及び熱伝導性、耐熱性、ばね特性を有するばかり
でなく、このような用途の中で折り曲げ性が要求される
場合、特にその折り曲げ性。
、電気及び熱伝導性、耐熱性、ばね特性を有するばかり
でなく、このような用途の中で折り曲げ性が要求される
場合、特にその折り曲げ性。
半田付は性、めっき性、エツチング性をも改良したこと
を特徴とするものである。
を特徴とするものである。
次に本発明合金を構成する合金成分の限定理由を説明す
る。
る。
ＭｎはＣｕ中にＰと共添し、溶体化処理後時効処理を行
うことにより、Ｍ ｎ 、 Ｐ 等の金属間化合物とし
て析出し、導電率を低下させずに強度を向上させるため
であるが、Ｍ ｎ ’ｊｔ ０ 、５〜４ 、 Ｏｗ
ｔ％添加する理由は、０．５ｗｔ％未満では強度の向上
は認められず、４．０ｗｔ％を超えると導電性および加
工性が低下するためである。
うことにより、Ｍ ｎ 、 Ｐ 等の金属間化合物とし
て析出し、導電率を低下させずに強度を向上させるため
であるが、Ｍ ｎ ’ｊｔ ０ 、５〜４ 、 Ｏｗ
ｔ％添加する理由は、０．５ｗｔ％未満では強度の向上
は認められず、４．０ｗｔ％を超えると導電性および加
工性が低下するためである。
Ｐも同様にＭｎと共添し、金属間化合物とじてを向上さ
せる元素であるが、Ｐを０．０５〜１．０ｗｔ％添加す
る理由は、０．０５ｗｔ％未満では強度の向上は認めら
れず、１．０ｗｔ％を超えると導電性および加工性が低
下するためである。
せる元素であるが、Ｐを０．０５〜１．０ｗｔ％添加す
る理由は、０．０５ｗｔ％未満では強度の向上は認めら
れず、１．０ｗｔ％を超えると導電性および加工性が低
下するためである。
ＭｎとＰの重量比をＰ／Ｍｎで０．１〜０．５とする理
由は、０．１未満では強度向上が認められず、０．５を
超えると金属間化合物として析出しないＰが多くなり、
導電性および加工性が低下するためである。
由は、０．１未満では強度向上が認められず、０．５を
超えると金属間化合物として析出しないＰが多くなり、
導電性および加工性が低下するためである。
結晶粒度を０．Ｏ２０ｎｍ以下とする理由は、結晶粒度
が０．Ｏ２０ｎｍを超えると折り曲げ性が著しく悪くな
るためである。
が０．Ｏ２０ｎｍを超えると折り曲げ性が著しく悪くな
るためである。
Ｏ含有量を０．００２０ｗｔ％以下とする理由は、Ｏが
存在するとＭｎは酸素と結合しやすく、容易に酸化物と
なり、いわゆる介在物となって鋼中に存在するようにな
るが、Ｏ含有量が０．００２０ｗｔ％を超えると介在物
が多数生成され、折り曲げ性、半田付は性、めっき性、
エツチング性が著しく低下するためである。
存在するとＭｎは酸素と結合しやすく、容易に酸化物と
なり、いわゆる介在物となって鋼中に存在するようにな
るが、Ｏ含有量が０．００２０ｗｔ％を超えると介在物
が多数生成され、折り曲げ性、半田付は性、めっき性、
エツチング性が著しく低下するためである。
Ｓ含有量をＯ，００１５ｗｔ％以下とする理由は、Ｓが
存在すると、Ｍｎは非常にＳと結合しやすく、容易に硫
化物になり鋼中に存在するようになるが、Ｓ含有量がＯ
，００１５ｗｔ％を超えると硫化物が多数生成され、折
り曲げ性、半田付は性、めっき性、エツチング性が著し
く低下するためである。
存在すると、Ｍｎは非常にＳと結合しやすく、容易に硫
化物になり鋼中に存在するようになるが、Ｓ含有量がＯ
，００１５ｗｔ％を超えると硫化物が多数生成され、折
り曲げ性、半田付は性、めっき性、エツチング性が著し
く低下するためである。
以下に本発明材料を実施例をもって説明する。
第１表に示される本発明合金に係る各種成分組成のイン
ゴットを電気銅あるいは無酸素銅を原料として、高周波
溶解炉で大気、不活性又は還元性雰囲気中で溶解鋳造し
た。電気銅を使用する場合は、還元性雰囲気中で溶解し
酸素含有量を低下させることが推奨される。Ｓについて
は本発明合金用としてＳ含有量０．００１５ｗｔ％以下
の銅原料を用いた。
ゴットを電気銅あるいは無酸素銅を原料として、高周波
溶解炉で大気、不活性又は還元性雰囲気中で溶解鋳造し
た。電気銅を使用する場合は、還元性雰囲気中で溶解し
酸素含有量を低下させることが推奨される。Ｓについて
は本発明合金用としてＳ含有量０．００１５ｗｔ％以下
の銅原料を用いた。
次に、これを８００℃で熱間圧延して厚さ６■の板とし
た後、８００”ＣＸ １時間の溶体化処理を行い１固剤
を行って冷間圧延で厚さ１．５ｍｍとした。これを７０
０℃〜８００℃で１分〜３０分間熱処理して結晶粒度を
調整し、冷間圧延で厚さ０．３ａｎとした。これを３５
０℃で２時間熱処理し、供試材とした。
た後、８００”ＣＸ １時間の溶体化処理を行い１固剤
を行って冷間圧延で厚さ１．５ｍｍとした。これを７０
０℃〜８００℃で１分〜３０分間熱処理して結晶粒度を
調整し、冷間圧延で厚さ０．３ａｎとした。これを３５
０℃で２時間熱処理し、供試材とした。
リード材及びばね材としての評価項目として、強度、伸
びを引張試験により評価し、ばね性をＫｂ値により評価
した。電気伝導性（放熱性）は導電率（％ＩＡＣ５）に
よって示した。折り曲げ性は曲げＲ０．３■の折り曲げ
治具を用い、９０°往復曲げを行い、破断までの回数を
測定した。
びを引張試験により評価し、ばね性をＫｂ値により評価
した。電気伝導性（放熱性）は導電率（％ＩＡＣ５）に
よって示した。折り曲げ性は曲げＲ０．３■の折り曲げ
治具を用い、９０°往復曲げを行い、破断までの回数を
測定した。
半田付は性は、垂直式浸漬法で２３０±５℃の半田浴（
すず６０％、鉛４０％）に５秒間浸漬し、半田のぬれの
状態を目視ｗＡ察することにより評価した。メツキ密着
性は試料に厚さ３μのＡｇメツキを施し、４５０℃にて
５分間加熱し、表面に発生するフクレの有無を目視観察
することにより評価した。これらの結果を比較合金とと
もに第１表に示した。
すず６０％、鉛４０％）に５秒間浸漬し、半田のぬれの
状態を目視ｗＡ察することにより評価した。メツキ密着
性は試料に厚さ３μのＡｇメツキを施し、４５０℃にて
５分間加熱し、表面に発生するフクレの有無を目視観察
することにより評価した。これらの結果を比較合金とと
もに第１表に示した。
この表から本発明の合金は折り曲げ性、半田付は性、め
っき性が著しく改善されて、高力高導電鋼合金として優
れた特性を有することが明らかである。
っき性が著しく改善されて、高力高導電鋼合金として優
れた特性を有することが明らかである。
本発明合金はＣｕ −Ｍ ｎ −Ｐ系合金の時効処理前
の溶体化処理あるいは中間焼鈍により結晶粒度を調整し
、かつ不純物としての０、Ｓを限定することにより、折
り曲げ性、半田付は性、めっき性。
の溶体化処理あるいは中間焼鈍により結晶粒度を調整し
、かつ不純物としての０、Ｓを限定することにより、折
り曲げ性、半田付は性、めっき性。
エツチング性が著しく改善することができた。今日、望
まれている半導体機器のリード材及び導電性ばね材とし
て好適な材料である。
まれている半導体機器のリード材及び導電性ばね材とし
て好適な材料である。
以下余白
Claims (3)
- （１）Ｍｎ０．５〜４．０ｗｔ％、Ｐ０．０５〜１．０
ｗｔ％を含み、かつ、ＭｎとＰの重量比がＰ／Ｍｎで０
．１〜０．５で、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなり
、結晶粒度が０．０２０ｍｍ以下であることを特徴とす
る半導体機器リード材又は導電性ばね材用高力高導電銅
合金。 - （２）Ｍｎ０．５〜４．０ｗｔ％、Ｐ０．０５〜１．０
ｗｔ％を含み、かつＭｎとＰの重量比がＰ／Ｍｎで０．
１〜０．５で、残部Ｃｕおよび不可避的不純物よりなり
、該不純物のうち、Ｏの含有量が０．００２０ｗｔ％以
下であり、結晶粒度が０．０２０ｍｍ以下であることを
特徴とする半導体機器リード材又は導電性ばね材用高力
高導電銅合金。 - （３）Ｍｎ０．５〜４．０ｗｔ％、Ｐ０．０５〜１．０
ｗｔ％を含み、かつＭｎとＰの重量比がＰ／Ｍｎで０．
１〜０．５で、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなり、
該不純物のうち、ｓの含有量が０．００１５ｗｔ％以下
であり、結晶粒度が０．０２０ｍｍ以下であることを特
徴とする半導体機器リード材又は導電性ばね材用高力高
導電銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16771688A JPH0219432A (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 半導体機器リード材又は導電性ばね材用高力高導電銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16771688A JPH0219432A (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 半導体機器リード材又は導電性ばね材用高力高導電銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0219432A true JPH0219432A (ja) | 1990-01-23 |
Family
ID=15854871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16771688A Pending JPH0219432A (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 半導体機器リード材又は導電性ばね材用高力高導電銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0219432A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6783611B2 (en) * | 2001-03-13 | 2004-08-31 | Mitsubishi Materials Corporation | Phosphorized copper anode for electroplating |
| JP2007212237A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Ntn Corp | 等速自在継手のボール欠品有無検出装置と検出方法 |
| WO2016071498A1 (de) * | 2014-11-06 | 2016-05-12 | Hirschmann Car Communication Gmbh | Kontaktierungspin aus kupferdraht |
| JP2017036467A (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 株式会社Uacj | 銅合金管 |
-
1988
- 1988-07-07 JP JP16771688A patent/JPH0219432A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6783611B2 (en) * | 2001-03-13 | 2004-08-31 | Mitsubishi Materials Corporation | Phosphorized copper anode for electroplating |
| KR100815141B1 (ko) * | 2001-03-13 | 2008-03-19 | 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤 | 전기도금용 인함유동 양극 |
| JP2007212237A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Ntn Corp | 等速自在継手のボール欠品有無検出装置と検出方法 |
| WO2016071498A1 (de) * | 2014-11-06 | 2016-05-12 | Hirschmann Car Communication Gmbh | Kontaktierungspin aus kupferdraht |
| CN107078443A (zh) * | 2014-11-06 | 2017-08-18 | 赫希曼汽车通讯有限公司 | 由铜线制成的接通销 |
| JP2017036467A (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 株式会社Uacj | 銅合金管 |
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