JPH0243811B2

JPH0243811B2 -

Info

Publication number: JPH0243811B2
Application number: JP60130242A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Kanehara; Mitsuhiro Kojima
Original assignee: Dowa Mining Co Ltd
Current assignee: Dowa Holdings Co Ltd
Priority date: 1985-06-15
Filing date: 1985-06-15
Publication date: 1990-10-01
Also published as: JPS61288036A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明はリードフレーム材用銅合金およびその
製造法に関する。〔従来の技術〕半導体技術は高集積化を基軸に長足の進歩をと
げており、これに伴つて集積回路に使用されるリ
ードフレーム材に要求される性能も一段と厳しく
なつている。従来より使用されたリードフレーム
材としては、代表的には、42合金、コバール等が
ある。ま鉄入り銅、Sn入り銅なども提案されて
いる。特開昭54−104597号公報にはZr入り銅を、
また特開昭57−70244号公報ではAg入り銅が提案
されている。〔発明が解決しようとする問題点〕 42合金、コバール等は、電気伝導性および熱伝
導性が十分ではなく、また鉄入り銅、Sn入り銅
などでは、強度が十分ではない。Zr入り銅では
熱処理を行つてCu−Zr化合物を十分に析出させ
れば軟化温度および導電率は比較的高くなるが、
短時間の熱処理では軟化温度が低くなりまた導電
率も低くなる。またAg入り銅でもやはり軟化温
度が低く熱による強度の低下が問題となる。チツ
プがリードフレームに装着されるときまたは封止
されるときに、加熱工程を通常は経るが、このよ
うなときに導電率が低下したり強度や硬さが低す
ることは望ましくない。本発明はこのような従来材の問題を解決するこ
とを目的とするものであり、強度、導電率が高く
且つ軟化温度が400℃以上で加工性も良好なリー
ドフレーム材用銅合金の提供を目的とするもので
ある。〔問題点を解決する手段〕本発明のリードフレーム材用銅合金は、重量％
において、Zr；0.04〜0.5％、Ag；0.05〜4.0％、
残部がCuおよび不可避的不純物からなる。そし
て、重量％において、Zr；0.04〜0.5％、Ag；
0.05〜4.0％、残部がCuおよび不可避的不純物か
らなる鋳片を熱間圧延し、次いで中間焼鈍を挟ん
で所望板厚まで冷間圧延し、最終冷間圧延のあ
と、450℃〜150℃の範囲内の温度で焼鈍すること
からなるリードフレーム材用銅合金の製造法を提
供するものである。本発明をなすに至つた背景には、Zr入り銅に
Agを添加すると、Agが銅中に固溶していたZrの
析出を促進する作用を供することを本発明者らが
見出したことにある。一般に、銅合金は溶質元素の種類によつてその
差はあるが、溶質元素量が少ないほど電気伝導性
が良好である。ZrはCu中への固溶限が小さい元
素である。例えば、ｒのCu中への固溶度は950℃
で0.124wt.％、850℃で0.068wt.％、700℃で
0.020wt.％とされており、適切な条件を選定する
とCuとZrとの金属間化合物をマトリツクス中に
微細に分散させることができる。この金属間化合
物の微細な析出分散によつて高強度、高耐熱性を
高導電率を維持したままで発現させることが可能
である。しかし、これには、溶体化処理と時効処
理を必要とする。一方、Agは銅中に全率固溶体として合金化す
ることのできる元素であるが、比較的電気伝導度
の低下割合が小さい。本発明者らは、このAgを
Cu−Zr系に添加することを試みたところ、Zrの
析出が促進されることを見出した。したがつて特
殊な溶体化処理と時効処理を要することなく、導
電率、強度、加工性、硬さが良好で耐熱特性に優
れたリードフレーム材用銅合金が容易に製造でき
ることがわかつた。 Zrの添加量としては、後記比較例No.７に見ら
れるように、0.04wt.％未満では強度の向上効果
が十分ではない。一方、0.5wt.％を越えて含有さ
せても、強度は向上するものの導電率が低下し加
工性も低下する。このためにZrの添加量として
は0.04〜0.5wt.％の範囲とするのがよい。 Agの添加量としては、前記ようなZrの析出促
進効果を得るには少なくとも0.05wt.％を必要と
するので、0.05wt.％以上とする。しかし、4.0wt.
％を越えると加工性が悪化することが認められた
ので、その上限は4.0wt.％とする。このようにして、銅中にZr；0.04〜0.5％と
Ag；0.05〜4.0％を配合した本発明のリードフレ
ーム材用銅合金は既述の目的を効果的に達成でき
るものであるが、このAgを複合添加した本発明
の合金は、その製造にあたつて、Cu−Zr二元系
の場合にはその特性を十分に発揮するために要す
る溶体化処理および時効処理をせずとも、十分な
物性を発現し得る点で有利である。すなわち通常
の条件で熱間圧延および冷間圧延して目標板厚の
冷延板を製造すればよく、このあと、冷延によつ
て生じた残留応力の除去を主目的とした低温の焼
鈍を行うことによつて伸びを著しく回復すること
ができる。この最終圧延後の焼鈍処理はZrとAg
の添加量によつても相違するが、一般には450℃
以下、場合によつては400℃以下の温度で行えば
よい。しかし、150℃未満の温度では伸びの回復
は十分ではない。この低温の最終焼鈍処理を実施
ると、電気伝導性も向上することが見出された。好ましい製造法について述べると、Zr；0.04〜
0.5％とAg；0.05〜4.0％を含有する銅合金鋳塊を
製造し、これを熱間圧延したあと、表面酸化を防
ぐために水シヤワーで冷却し、冷間圧延を行う。
この冷間圧延では、中間焼鈍を挟んだ数回の冷延
によつて所望の板厚まで板厚減少を行うのがよ
い。この中間焼鈍は軟化温度よりやや高い温度で
行えばよく、あまり高温で行うと表面酸化を促進
させたり炉材を劣化させたりして経済的ではな
い。得られた最終冷延材は、450℃以下150℃以上
の温度で焼鈍を行うことにより、局部応力を除去
し伸びを回復することができる。そのさいに導電
率も向上する。生産性を考えた場合、この最終焼
鈍は400℃×30分程度の条件が望ましい。〔実施例〕無酸素銅を高周波炉を用いて溶解し、これに、
AgおよびCu−Zr母合金を第１表に示した配合量
で添加したうえ、約1200℃保持させたあと、減圧
下で黒鉛鋳型に鋳造して40mm×40mm×150mmの鋳
塊とした。この鋳塊の表面を面削した後、900℃
で厚さ10mmに熱間圧延し、ただちに水シヤワーで
冷却した。この熱延板を、表面の酸化スケールを
除去したあと、厚さ５mmに冷間圧延（一次）し
た。ついで、600℃×30分の焼鈍のあと酸洗し、
厚さ２mmにまで冷間圧延（二次）した。次に、
450℃×30分の焼鈍を行い酸洗を行つたあと、厚
さ0.5mmまで冷間圧延（三次）した。得られた冷延ままの薄板から試料を切り出し、
導電率、強度、破断伸び、硬度および軟化温度を
測定した。引張試験はJIS−Z2241に従つて行い、
導電率の測定はJIS−H0505に従つた。軟化温度
は冷延ままの薄板の硬度の80％に達した加熱温度
をもつて表示した。ただしそのさいの加熱時間は
30分である。それらの結果を第１表に併記した。また、前記の冷延ままの試料に対して、400℃
×30分の焼鈍を行つた。これらの焼鈍材の導電
率、強度、破断伸び、硬度を測定し、その結果も
第１表に示した。また、前記の冷延ままの材に対して、150℃×
30分の焼鈍を行つた。これらの焼鈍材の導電率、
強度、破断伸び、硬度を測定し、その結果も第１
表に示した。

【表】

〔作用効果〕

第１表の結果から次のことがわかる。例えば、
No.３は、Agを含有しないNo.８に比べ、強度が高
くまた導電率が良好である。これは、本文にも述
べたように、Agが強度を向上させると共にAgが
Zrの出を促進させて導電率を向上させることを
示している。しかし、Ag量が本発明で規定する
量より少ないNo.７では、No.６と比べて硬度が劣る
ようになる。また、Zrを含有しないNo.９は軟化
が著しい。そして、ZrとAgを適用配合した本発
明合金はいずれも400℃×30分の焼鈍によつて導
電率が向上し且つ伸びを大きく回復することがわ
かる。

Claims

【特許請求の範囲】１重量％において、Zr；0.04〜0.5％、Ag；
0.05〜4.0％、残部がCuおよび不可避的不純物か
らなるリードフレーム材用銅合金。２重量％において、Zr；0.04〜0.5％、Ag；
0.05〜4.0％、残部がCuおよび不可避的不純物か
らなる鋳片を熱間圧延し、次いで中間焼鈍を挟ん
で所望板厚まで冷間圧延し、最終冷間圧延のあ
と、450℃〜150℃の範囲内の温度で焼鈍すること
からなるリードフレーム材用銅合金の製造法。