JPH0222433A - 電子機器用銅合金 - Google Patents
電子機器用銅合金Info
- Publication number
- JPH0222433A JPH0222433A JP1056957A JP5695789A JPH0222433A JP H0222433 A JPH0222433 A JP H0222433A JP 1056957 A JP1056957 A JP 1056957A JP 5695789 A JP5695789 A JP 5695789A JP H0222433 A JPH0222433 A JP H0222433A
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は集積回路のリードフレーム材等の電子機器用銅
合金に関するものである。
合金に関するものである。
［従来の技術］
電子機器に使用される材料は、部品の小型化や高信頼性
の要求に伴い、高強度、高電導性に加え、耐食性や耐熱
性のより優れたものが望まれている。
の要求に伴い、高強度、高電導性に加え、耐食性や耐熱
性のより優れたものが望まれている。
集積回路のリードフレーム材の例では、従来鉄系の４２
アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ）と銅系に大別されるが、近
年は高集積度化による発熱から熱を逃がすため、銅系材
への変更が進みつつある。しかしながら−方では小型化
の進行にともなって材料自体も薄板化が進み、従来の銅
合金の強度水準では不十分でＱＦＰ （クラオード・フ
ラット・パッケージ）タイプのＩＣパッケージにおいて
は−４２アロイが依然として使用されている。これらの
動きの中で、広範囲のニーズに応じられる水準の目安と
して４２アロイと同等の強度、即ち引張り強さで７０Ｋ
ｇｆ／ｍｍ相当、電気伝導率としては３０％ｌＡＣ３以
上を合わせ持つ材料が望まれている。
アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ）と銅系に大別されるが、近
年は高集積度化による発熱から熱を逃がすため、銅系材
への変更が進みつつある。しかしながら−方では小型化
の進行にともなって材料自体も薄板化が進み、従来の銅
合金の強度水準では不十分でＱＦＰ （クラオード・フ
ラット・パッケージ）タイプのＩＣパッケージにおいて
は−４２アロイが依然として使用されている。これらの
動きの中で、広範囲のニーズに応じられる水準の目安と
して４２アロイと同等の強度、即ち引張り強さで７０Ｋ
ｇｆ／ｍｍ相当、電気伝導率としては３０％ｌＡＣ３以
上を合わせ持つ材料が望まれている。
従来の電子機器用銅合金としてはＣＤＡ （Ｃｏｐｐｅ
ｒＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎシＡｓ５ｏｃｉａｔ、１ｏｎ）
Ｃ１９４００合金やＣｕ〜０．１％Ｓｎ、Ｃｕ〜０．１
％Ｆｅなどの高導電型（引張り強さは約５０Ｋｇｆ／ｍ
耐程度であるが、電気伝導率は６０％ｌＡＣ３以」―）
や、りん青銅の様な高強度型（強度は４２アロイ水準で
あるが、電気伝導率は２０％■＾Ｃ３以下）が主に使わ
れてきており、いずれも強度と電気伝導率の両方を満足
させることが出来なかった。
ｒＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎシＡｓ５ｏｃｉａｔ、１ｏｎ）
Ｃ１９４００合金やＣｕ〜０．１％Ｓｎ、Ｃｕ〜０．１
％Ｆｅなどの高導電型（引張り強さは約５０Ｋｇｆ／ｍ
耐程度であるが、電気伝導率は６０％ｌＡＣ３以」―）
や、りん青銅の様な高強度型（強度は４２アロイ水準で
あるが、電気伝導率は２０％■＾Ｃ３以下）が主に使わ
れてきており、いずれも強度と電気伝導率の両方を満足
させることが出来なかった。
そこで例えば特開昭５８−１０４１４８号公報に、 Ｎ
ｉ０．０５〜２．０重量％、およびｐ ｏ、ｏｏｓ〜０
．２重量％を含有する銅合金が示されており、Ｃｕ特有
の導電性及び加工性を著しく劣化させることなく１強度
及び耐熱性を向上させようとするものである。
ｉ０．０５〜２．０重量％、およびｐ ｏ、ｏｏｓ〜０
．２重量％を含有する銅合金が示されており、Ｃｕ特有
の導電性及び加工性を著しく劣化させることなく１強度
及び耐熱性を向上させようとするものである。
［発明が解決しようとする課題］
しかし上記特開昭５８−１０４１４８号公報に示された
銅合金の場合、優れた導電性を示すが、より強度的に優
れた電子機器用材料の開発が望まれている。
銅合金の場合、優れた導電性を示すが、より強度的に優
れた電子機器用材料の開発が望まれている。
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、
強度と電気導電率の両方に優れた特性を有する電子機器
用銅合金を得ることを目的とする。
強度と電気導電率の両方に優れた特性を有する電子機器
用銅合金を得ることを目的とする。
また、本発明の別の発明はさらに高温環境における信頼
性低下を抑制することができる電子機器用銅合金を得る
ことを目的とする。
性低下を抑制することができる電子機器用銅合金を得る
ことを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明の電子機器用銅合金は重量組成比にてＮｉ１．２
〜４．０％、Ｐ ０．２５〜０．８４％であって、添付
図面の線Ａ−Ｆで囲まれる範囲内のＮｉ、Ｐを含有し、
残部がＣｕ及び不可避の不純物からなることを特徴とす
るものである。
〜４．０％、Ｐ ０．２５〜０．８４％であって、添付
図面の線Ａ−Ｆで囲まれる範囲内のＮｉ、Ｐを含有し、
残部がＣｕ及び不可避の不純物からなることを特徴とす
るものである。
本発明の別の発明の電子機器用銅合金は、重量組成比に
てＮｉ １．２〜４．０％、Ｐ ０．２５〜０．８４％
であって、添付図面の線Ａ〜Ｆで囲まれる範囲内のＮｉ
、ＰおよびＺｎＯ−０３〜０．５％を含有し、残部がＣ
ｕ及び不可避の不純物からなることを特徴とするもので
ある。
てＮｉ １．２〜４．０％、Ｐ ０．２５〜０．８４％
であって、添付図面の線Ａ〜Ｆで囲まれる範囲内のＮｉ
、ＰおよびＺｎＯ−０３〜０．５％を含有し、残部がＣ
ｕ及び不可避の不純物からなることを特徴とするもので
ある。
［作用］
本発明において、Ｎｉ、 Ｐ等の比較的安価な構成元素
からなる銅系合金であり、特にＮｉとＰを原子比で５：
２、即ち重量比的に約５：１の比率で含有させることに
より、生成するＮｉｓ Ｐ２をマトリックス中に均一に
分散させて、強度向上と同時に優れた電気伝導率が得ら
れるものである。
からなる銅系合金であり、特にＮｉとＰを原子比で５：
２、即ち重量比的に約５：１の比率で含有させることに
より、生成するＮｉｓ Ｐ２をマトリックス中に均一に
分散させて、強度向上と同時に優れた電気伝導率が得ら
れるものである。
本発明の別の発明において、Ｚｎの添加により、ハンダ
付またはハンダメツキ後の高温環境におけるハンダ層の
剥離等の信頼性低下を抑える効果が認められる。
付またはハンダメツキ後の高温環境におけるハンダ層の
剥離等の信頼性低下を抑える効果が認められる。
［実施例コ
図面は本発明の電子機器用銅合金のＮｉとＰの組成範囲
を示す線図であり、図中縦軸はＮｉ含有量を、横軸はＰ
含有量を示す。
を示す線図であり、図中縦軸はＮｉ含有量を、横軸はＰ
含有量を示す。
以下に本発明の電子機器用銅合金に係わるＮｉおよびＰ
の添加理由と、その組成範囲の限定理由を説明する。Ｎ
ｉおよびＰの元素が金属間化合物を効率よく生成し、強
度の向上と電気伝導率の低下の少ない範囲としは、Ｎｉ
１．２％〜４．０重量％であり、１．２％以下では金
属間化合物が少なく、強度の向上が少なく、４．０％を
越えると強度水準の向上が配合量に比し少なく、又電気
伝導率の低下と、ハンダメツキ耐熱性が劣化する傾向に
ある。ＮｉとＰは、いくつかの金属化合物をつくること
が例えば刊行物（Ｆｒａｎｃｉｓ Ａ、５ｈｕｎｋ
：Ｃｏｎ５ｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｉｎａｒｙ
Ａ１１ｏｙρ５５０）でも示されており、中でもこ
れらの元素を原子比で５：２即ち重量比的に約５：１の
比率で添加することにより生成するＮ１５Ｐ＋をマトリ
ックス中に均一に分散させたときに優れた強度と電気伝
導率が得られる。なおＰ含有量の範囲はこの金属間化合
物の組成比率と上記Ｎｉ量より一義的に定められるが特
に量産時のＰのバラツキを加味して、上下に２０％の許
容幅を設定し０．２５〜０．８４重量％とじた。
の添加理由と、その組成範囲の限定理由を説明する。Ｎ
ｉおよびＰの元素が金属間化合物を効率よく生成し、強
度の向上と電気伝導率の低下の少ない範囲としは、Ｎｉ
１．２％〜４．０重量％であり、１．２％以下では金
属間化合物が少なく、強度の向上が少なく、４．０％を
越えると強度水準の向上が配合量に比し少なく、又電気
伝導率の低下と、ハンダメツキ耐熱性が劣化する傾向に
ある。ＮｉとＰは、いくつかの金属化合物をつくること
が例えば刊行物（Ｆｒａｎｃｉｓ Ａ、５ｈｕｎｋ
：Ｃｏｎ５ｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｉｎａｒｙ
Ａ１１ｏｙρ５５０）でも示されており、中でもこ
れらの元素を原子比で５：２即ち重量比的に約５：１の
比率で添加することにより生成するＮ１５Ｐ＋をマトリ
ックス中に均一に分散させたときに優れた強度と電気伝
導率が得られる。なおＰ含有量の範囲はこの金属間化合
物の組成比率と上記Ｎｉ量より一義的に定められるが特
に量産時のＰのバラツキを加味して、上下に２０％の許
容幅を設定し０．２５〜０．８４重量％とじた。
上限はマトリックス中に過剰のＰが含有されると、電気
伝導率が低下するため、下限はこれ以下であると金属間
化合物の生成が少なく強度向上が期待でき無くなるため
に制限するものである。
伝導率が低下するため、下限はこれ以下であると金属間
化合物の生成が少なく強度向上が期待でき無くなるため
に制限するものである。
本発明の別の発明の電子機器用銅合金に係わるＺｎの添
加は、Ｚｎがハンダ付またはハンダメツキ後の高温環境
におけるハンダ層の剥離等の信頼性低下を抑える効果が
認められるため行われる。その最小必要量の０．０３重
量％を下限とし、上限については応力腐食の点で０．５
重量％とした。
加は、Ｚｎがハンダ付またはハンダメツキ後の高温環境
におけるハンダ層の剥離等の信頼性低下を抑える効果が
認められるため行われる。その最小必要量の０．０３重
量％を下限とし、上限については応力腐食の点で０．５
重量％とした。
以下本発明の実施例および比較例について説明する。
試料の製作は高周波誘導炉にて溶解後厚さ２０ｍｍの鋳
型に鋳込み表面を面前後に冷間圧延と熱処理を繰り返し
、最終５０％の冷間加工をして０−２５ｍｍの板状に仕
上げた。なお、最終仕上げ圧延前の熱処理は４５０℃で
２時間の焼き戻し処理を施した。表に本発明の実施例と
比較例の諸特性を示す。
型に鋳込み表面を面前後に冷間圧延と熱処理を繰り返し
、最終５０％の冷間加工をして０−２５ｍｍの板状に仕
上げた。なお、最終仕上げ圧延前の熱処理は４５０℃で
２時間の焼き戻し処理を施した。表に本発明の実施例と
比較例の諸特性を示す。
表の結果より、Ｎｉ、Ｐの含有量の少ない試料Ｎｏｌで
は強度水準が低く、またＮｏ２ではＮｉ含有量が多いも
ののＰが少なく所定の重量比率となっていないために、
強度も約５０Ｋｇｆ／ｍボと低い。一方Ｎｉ、Ｐの含有
量を増大させ、それらの元素の重量比率も約５＝１とし
た試料Ｎｏ３〜８では強度的に優れたものが得られ。
は強度水準が低く、またＮｏ２ではＮｉ含有量が多いも
ののＰが少なく所定の重量比率となっていないために、
強度も約５０Ｋｇｆ／ｍボと低い。一方Ｎｉ、Ｐの含有
量を増大させ、それらの元素の重量比率も約５＝１とし
た試料Ｎｏ３〜８では強度的に優れたものが得られ。
電気伝導率も３０％ｌＡＣ３以上の高水市にある。なお
試料Ｎｏ８はハンダ耐熱性の向上を目的として少量のＺ
ｎを添加したもので溶融した９０％ｐｂ−ｉｏ％Ｓｎハ
ンダ浴中に試料を浸漬してハンダ付をした後１５０℃の
温度にて保持し、ハンダ付部の密着面げを行い剥離等が
生じるまでの時間を調べた結果Ｚｎを含有しない試料Ｎ
ｏ７に比べてハンダ剥離時間が約２０％延長していた。
試料Ｎｏ８はハンダ耐熱性の向上を目的として少量のＺ
ｎを添加したもので溶融した９０％ｐｂ−ｉｏ％Ｓｎハ
ンダ浴中に試料を浸漬してハンダ付をした後１５０℃の
温度にて保持し、ハンダ付部の密着面げを行い剥離等が
生じるまでの時間を調べた結果Ｚｎを含有しない試料Ｎ
ｏ７に比べてハンダ剥離時間が約２０％延長していた。
また、Ｚｎ量が０．７３％の試料Ｎｏ９においては、応
力腐食感受性が大きくなるため、上限については自ずと
制限され追加実験の結果０．５％以上で劣化の大きいこ
とが認められた。なお、Ｎｉ量とＰ量の組成比率が５：
１から大きくずれた例として試料Ｎｏ１ｌ。
力腐食感受性が大きくなるため、上限については自ずと
制限され追加実験の結果０．５％以上で劣化の大きいこ
とが認められた。なお、Ｎｉ量とＰ量の組成比率が５：
１から大きくずれた例として試料Ｎｏ１ｌ。
１２の場合−即ちＮ ｉ ／ Ｐ ＞ ５の試料Ｎｏ１
ｌとＮｉ／Ｐ＜５の試料Ｎｏ１２では適正組成比率から
大きくずれているためこの合金の電気伝導率への阻害が
少なく、強化に寄与するＮ１５Ｐ２の化合物を効率的に
生成することができない。このために過剰となったＮｉ
やＰはマトリックス中に固溶して電気伝導率の大幅な低
下を来し、リードフレーム材としての要求に充分路えら
れなくなる６ さらに強度的にも若干低めとなっている
ことからも、特許請求の範囲に示した組成範囲は有効な
効果を得る上で極めて重要であることが解る。
ｌとＮｉ／Ｐ＜５の試料Ｎｏ１２では適正組成比率から
大きくずれているためこの合金の電気伝導率への阻害が
少なく、強化に寄与するＮ１５Ｐ２の化合物を効率的に
生成することができない。このために過剰となったＮｉ
やＰはマトリックス中に固溶して電気伝導率の大幅な低
下を来し、リードフレーム材としての要求に充分路えら
れなくなる６ さらに強度的にも若干低めとなっている
ことからも、特許請求の範囲に示した組成範囲は有効な
効果を得る上で極めて重要であることが解る。
なお本発明の電子機器用銅合金は電子機器用として集積
回路のリードフレーム材、リレー、スイッチ等の広範囲
な用途に適用できるだけでなく、比較的安価な成分から
成るため他の用途にも安価な銅合金として有用である。
回路のリードフレーム材、リレー、スイッチ等の広範囲
な用途に適用できるだけでなく、比較的安価な成分から
成るため他の用途にも安価な銅合金として有用である。
［発明の効果］
以上説明したとうり、本発明は重量組成比にてＮ ｉ
１． 、２〜４．０％、Ｐ ０．２５〜０．８４％であ
って、添付図面の線Ａ−Ｆで囲まれる範囲内のＮｉ、Ｐ
を含有し、残部がＣｕ及び不可避の不純物からなること
を特徴とするものを用いることにより、強度と電気導電
率の両方に優れた特性を有する電子機器用銅合金を得る
ことができる。
１． 、２〜４．０％、Ｐ ０．２５〜０．８４％であ
って、添付図面の線Ａ−Ｆで囲まれる範囲内のＮｉ、Ｐ
を含有し、残部がＣｕ及び不可避の不純物からなること
を特徴とするものを用いることにより、強度と電気導電
率の両方に優れた特性を有する電子機器用銅合金を得る
ことができる。
本発明の別の発明は、重量組成比にてＮｉ １．２〜４
．０％、Ｐ （Ｌ２５〜０．８４％であって、添付図面
の線Ａ〜Ｆで囲まれる範囲内のＮｉ、ＰおよびＺｎ０．
０３〜０．５％を含有し、残部がＣｕ及び不可避の不純
物からなることを特徴とするものを用いることにより、
上記効果に加えて高温環境における信頼性低下を抑制す
ることができる電子機器用銅合金を得ることができる。
．０％、Ｐ （Ｌ２５〜０．８４％であって、添付図面
の線Ａ〜Ｆで囲まれる範囲内のＮｉ、ＰおよびＺｎ０．
０３〜０．５％を含有し、残部がＣｕ及び不可避の不純
物からなることを特徴とするものを用いることにより、
上記効果に加えて高温環境における信頼性低下を抑制す
ることができる電子機器用銅合金を得ることができる。
図面は本発明の電子機器用銅合金のＮｉとＰの組成範囲
を示す線図であり、図中縦軸はＮｉ含有量を、横軸はＰ
含有量を示す。
を示す線図であり、図中縦軸はＮｉ含有量を、横軸はＰ
含有量を示す。
Claims (2)
- （１）重量組成比にてＮｉ１．２〜４．０％、Ｐ０．２
５〜０．８４％であって、添付図面の線Ａ−Ｆで囲まれ
る範囲内のＮｉ、Ｐを含有し、残部がＣｕ及び不可避の
不純物からなることを特徴とする電子機器用銅合金。 - （２）重量組成比にてＮｉ１．２〜４．０％、Ｐ０．２
５〜０．８４％であって、添付図面の線Ａ−Ｆで囲まれ
る範囲内のＮｉ、ＰおよびＺｎ０．０３〜０．５％を含
有し、残部がＣｕ及び不可避の不純物からなることを特
徴とする電子機器用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056957A JPH0222433A (ja) | 1988-04-26 | 1989-03-09 | 電子機器用銅合金 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10320688 | 1988-04-26 | ||
| JP63-103206 | 1988-04-26 | ||
| JP1056957A JPH0222433A (ja) | 1988-04-26 | 1989-03-09 | 電子機器用銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0222433A true JPH0222433A (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=26397963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1056957A Pending JPH0222433A (ja) | 1988-04-26 | 1989-03-09 | 電子機器用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0222433A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5145807A (en) * | 1988-05-11 | 1992-09-08 | Mitsubishi Kasei Corporation | Method of making semiconductor laser devices |
| WO2015122423A1 (ja) * | 2014-02-12 | 2015-08-20 | 株式会社Uacj | 銅合金材料及び銅合金管 |
| CN113862511A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-31 | 浙江惟精新材料股份有限公司 | 一种Cu-Ni-Mn-P合金及其制备方法 |
| JP2022025817A (ja) * | 2020-07-30 | 2022-02-10 | Ｎｊｔ銅管株式会社 | 銅合金管及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP1056957A patent/JPH0222433A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5145807A (en) * | 1988-05-11 | 1992-09-08 | Mitsubishi Kasei Corporation | Method of making semiconductor laser devices |
| WO2015122423A1 (ja) * | 2014-02-12 | 2015-08-20 | 株式会社Uacj | 銅合金材料及び銅合金管 |
| CN105992832A (zh) * | 2014-02-12 | 2016-10-05 | 株式会社Uacj | 铜合金材料和铜合金管 |
| JPWO2015122423A1 (ja) * | 2014-02-12 | 2017-03-30 | 株式会社Uacj | 銅合金材料及び銅合金管 |
| JP2022025817A (ja) * | 2020-07-30 | 2022-02-10 | Ｎｊｔ銅管株式会社 | 銅合金管及びその製造方法 |
| CN113862511A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-31 | 浙江惟精新材料股份有限公司 | 一种Cu-Ni-Mn-P合金及其制备方法 |
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