JPH0253502B2 - - Google Patents
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- JPH0253502B2 JPH0253502B2 JP57030158A JP3015882A JPH0253502B2 JP H0253502 B2 JPH0253502 B2 JP H0253502B2 JP 57030158 A JP57030158 A JP 57030158A JP 3015882 A JP3015882 A JP 3015882A JP H0253502 B2 JPH0253502 B2 JP H0253502B2
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- JP
- Japan
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- alloy
- strength
- heat resistance
- conductivity
- electrical
- Prior art date
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
- H10W72/01565—Thermally treating
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5525—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising copper [Cu]
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明は半導体を要素とする機器のリード材と
して特に価格が安く、曲げ加工性が良好で高い導
電性と強度を有し、かつ良好な耐熱性を示す銅合
金に関するものである。 一般にIC、LSI等の半導体を要素とする機器は
何れも半導体ペレツト、アイランドリード及びボ
ンデイングワイヤーによつて構成されたものをハ
ーメチツクシール、セラミツクシール又はプラス
チツクシールにより封止したもので、種々の型式
のものが用いられている。これ等機器のリード
（リードフレーム）には次のような特性が要求さ
れている。 (1) 熱及び電気の伝導性が良いこと。 (2) 耐熱性が良いこと。 (3) 強度が高いこと。 (4) 曲げ加工性が良いこと。 従来、半導体機器のリード材にはFe−29wt％
Ni−18wt％Co合金（以下wt％を単に％と略記）、
Fe−42％Ni合金、Cu−2.4％Fe−0.13％Zn−0.04
％Ｐ合金、Cu−５％Sn−0.2％Ｐ合金等が用いら
れている。しかしながらFe−29％Ni−18％Co合
金、Fe−42％Ni合金、Cu−５％Sn−0.2％Ｐ合
金等は十分な強度、耐熱性及び加工性を有する
も、電気及び熱の伝導性が劣り、Cu−2.4％Fe−
0.13％Zn−0.04％Ｐ合金は十分な強度及び耐熱性
と或る程度の電気と熱の伝導性を有するも、曲げ
加工性が劣り、しかもこれ等の合金は何れも価格
が高い欠点があつた。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、価格が安
く、上記特性を満足し、特に電気と熱の伝導性が
良好な半導体機器のリード材用銅合金を開発した
もので、Sn0.05〜0.5％と、Cr0.01〜0.3％と
O20.0010％以下を含み、残部Cuと不可避的不純
物からなることを特徴とするものである。 即ち、本発明は通常の無酸素銅にSnを添加す
ることにより、銅特有の電気及び熱の伝導性を著
しく劣化せしめることなく、強度及び耐熱性を向
上せしめ、これにCrを添加することにより、電
気及び耐熱性をあまり低下せしめることなく、更
に強度及び耐熱性を向上し、曲げ加工性が良好
で、従来のCu−2.4％Fe−0.13％Zn−0.04％Ｐ合
金とほぼ同等の強度及び耐熱性を有し、かつはる
かに優れた電気（熱）伝導性を有する合金を得た
ものである。 しかして本発明合金の組成範囲を上記の如く限
定したのは次の理由によるものである。 O2含有量を0.0010％以下としたのは各添加元素
の酸化を防止して有効に作用させるためで、O2
含有量が0.0010％を越えると所期の効果が得られ
ないためである。またSn含有量を0.05〜0.5％と
限定したのは含有量が0.05％未満では強度及び耐
熱性の向上が少なく、0.5％を越えると電気（熱）
伝導の低下が著しいためである。またCr含有量
を0.01〜0.3％と限定したのは含有量が下限未満
では充分な強度と耐熱性が得られず、含有量が上
限を越えると電気（熱）伝導性の低下が著しくな
るためである。 またCu地金には無酸素銅を用いて不活性ガス
中で溶解するか、又は無酸素銅や電気銅を用いて
真空中で溶解する。これ等地金に含まれる不可避
的不純物としては通常の地金に含まれる程度であ
れば何等合金の特性を損なうことはない。 以下本発明合金を実施例について説明する。 黒鉛ルツボを用いて真空中で第１表に示す組成
の合金を溶解鋳造し、巾150mm、厚さ25mm、長さ
200mmの鋳塊を作成した。この鋳塊について一面
当り2.5mm面削した後、再加熱して熱間圧延によ
り巾150mm、厚さ８mmの板とした。これを酸洗し
た後、冷間圧延と焼鈍を繰返し加えて最終加工率
40％、厚さ0.3mmの板に仕上げた。これ等の板に
ついて、強度、耐熱性、電気（熱）伝導性及び曲
げ加工性を調べた。その結果を従来合金の特性と
比較して第１表に併記した。 電気（熱）伝導性は熱伝導性と相関の関係にあ
る導電率をJIS−HO505に基づいて測定し、強度
は引張強さをJIS−Z2241に基づいて測定した。 耐熱性は厚さ0.3mmの板よりJIS−Z2201に示さ
れた試験片を切出し、これをアルゴン雰囲気中で
100℃から700℃まで50℃間隔で１時間加熱処理し
た後、引張試験を行ない、縦軸に引張強さ、横軸
に加熱温度を取つて軟化曲線を画き加熱前の引張
強さと、完全軟化した時の引張強さの和の1/2を
示す温度（半軟化温度）を求めた。 また曲げ加工性は厚さ0.3mmの板より巾10mm、
長さ50mmの短冊型試験片を切出し、その中央部で
180°の密着曲げ試験を行ない、その曲げ部を観察
して割れやしわのない平滑なものを曲げ加工性が
良好ということで〇印、割れ等の欠陥が発生した
ものを曲げ加工性が不良ということで×印、その
中間のものを△印により表わした。
して特に価格が安く、曲げ加工性が良好で高い導
電性と強度を有し、かつ良好な耐熱性を示す銅合
金に関するものである。 一般にIC、LSI等の半導体を要素とする機器は
何れも半導体ペレツト、アイランドリード及びボ
ンデイングワイヤーによつて構成されたものをハ
ーメチツクシール、セラミツクシール又はプラス
チツクシールにより封止したもので、種々の型式
のものが用いられている。これ等機器のリード
（リードフレーム）には次のような特性が要求さ
れている。 (1) 熱及び電気の伝導性が良いこと。 (2) 耐熱性が良いこと。 (3) 強度が高いこと。 (4) 曲げ加工性が良いこと。 従来、半導体機器のリード材にはFe−29wt％
Ni−18wt％Co合金（以下wt％を単に％と略記）、
Fe−42％Ni合金、Cu−2.4％Fe−0.13％Zn−0.04
％Ｐ合金、Cu−５％Sn−0.2％Ｐ合金等が用いら
れている。しかしながらFe−29％Ni−18％Co合
金、Fe−42％Ni合金、Cu−５％Sn−0.2％Ｐ合
金等は十分な強度、耐熱性及び加工性を有する
も、電気及び熱の伝導性が劣り、Cu−2.4％Fe−
0.13％Zn−0.04％Ｐ合金は十分な強度及び耐熱性
と或る程度の電気と熱の伝導性を有するも、曲げ
加工性が劣り、しかもこれ等の合金は何れも価格
が高い欠点があつた。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、価格が安
く、上記特性を満足し、特に電気と熱の伝導性が
良好な半導体機器のリード材用銅合金を開発した
もので、Sn0.05〜0.5％と、Cr0.01〜0.3％と
O20.0010％以下を含み、残部Cuと不可避的不純
物からなることを特徴とするものである。 即ち、本発明は通常の無酸素銅にSnを添加す
ることにより、銅特有の電気及び熱の伝導性を著
しく劣化せしめることなく、強度及び耐熱性を向
上せしめ、これにCrを添加することにより、電
気及び耐熱性をあまり低下せしめることなく、更
に強度及び耐熱性を向上し、曲げ加工性が良好
で、従来のCu−2.4％Fe−0.13％Zn−0.04％Ｐ合
金とほぼ同等の強度及び耐熱性を有し、かつはる
かに優れた電気（熱）伝導性を有する合金を得た
ものである。 しかして本発明合金の組成範囲を上記の如く限
定したのは次の理由によるものである。 O2含有量を0.0010％以下としたのは各添加元素
の酸化を防止して有効に作用させるためで、O2
含有量が0.0010％を越えると所期の効果が得られ
ないためである。またSn含有量を0.05〜0.5％と
限定したのは含有量が0.05％未満では強度及び耐
熱性の向上が少なく、0.5％を越えると電気（熱）
伝導の低下が著しいためである。またCr含有量
を0.01〜0.3％と限定したのは含有量が下限未満
では充分な強度と耐熱性が得られず、含有量が上
限を越えると電気（熱）伝導性の低下が著しくな
るためである。 またCu地金には無酸素銅を用いて不活性ガス
中で溶解するか、又は無酸素銅や電気銅を用いて
真空中で溶解する。これ等地金に含まれる不可避
的不純物としては通常の地金に含まれる程度であ
れば何等合金の特性を損なうことはない。 以下本発明合金を実施例について説明する。 黒鉛ルツボを用いて真空中で第１表に示す組成
の合金を溶解鋳造し、巾150mm、厚さ25mm、長さ
200mmの鋳塊を作成した。この鋳塊について一面
当り2.5mm面削した後、再加熱して熱間圧延によ
り巾150mm、厚さ８mmの板とした。これを酸洗し
た後、冷間圧延と焼鈍を繰返し加えて最終加工率
40％、厚さ0.3mmの板に仕上げた。これ等の板に
ついて、強度、耐熱性、電気（熱）伝導性及び曲
げ加工性を調べた。その結果を従来合金の特性と
比較して第１表に併記した。 電気（熱）伝導性は熱伝導性と相関の関係にあ
る導電率をJIS−HO505に基づいて測定し、強度
は引張強さをJIS−Z2241に基づいて測定した。 耐熱性は厚さ0.3mmの板よりJIS−Z2201に示さ
れた試験片を切出し、これをアルゴン雰囲気中で
100℃から700℃まで50℃間隔で１時間加熱処理し
た後、引張試験を行ない、縦軸に引張強さ、横軸
に加熱温度を取つて軟化曲線を画き加熱前の引張
強さと、完全軟化した時の引張強さの和の1/2を
示す温度（半軟化温度）を求めた。 また曲げ加工性は厚さ0.3mmの板より巾10mm、
長さ50mmの短冊型試験片を切出し、その中央部で
180°の密着曲げ試験を行ない、その曲げ部を観察
して割れやしわのない平滑なものを曲げ加工性が
良好ということで〇印、割れ等の欠陥が発生した
ものを曲げ加工性が不良ということで×印、その
中間のものを△印により表わした。
【表】
【表】
第１表から明らかなように本発明合金は何れも
引張強さ39〜43Kg／mm2、半軟化温度350〜400℃、
導電率65〜93％IACSの特性を有し、かつ曲げ加
工性が良好であり、従来合金No.８と比較しほぼ同
等の強度と耐熱性と、はるかに優れた電気（熱）
伝導性と、より優れた曲げ加工性を有することが
判る。 これに対し、Crの含有量が本発明合金の組成
範囲より少ない比較合金No.４では強度及び耐熱性
の低下が著しく、またその含有量の多い比較合金
No.５では導電率の低下が著しいことが判る。更に
酸素含有量が多い比較合金No.６では添加元素の酸
化により性能のバラツキが大きく曲げ加工法も劣
ることが判る。 このように本発明合金は半導体機器のリード材
として要求されている電気（熱）伝導性、耐熱
性、強度及び曲げ加工性を満足し、特に導電性は
著しく優れている等リード材として顕著な効果を
奏するものである。
引張強さ39〜43Kg／mm2、半軟化温度350〜400℃、
導電率65〜93％IACSの特性を有し、かつ曲げ加
工性が良好であり、従来合金No.８と比較しほぼ同
等の強度と耐熱性と、はるかに優れた電気（熱）
伝導性と、より優れた曲げ加工性を有することが
判る。 これに対し、Crの含有量が本発明合金の組成
範囲より少ない比較合金No.４では強度及び耐熱性
の低下が著しく、またその含有量の多い比較合金
No.５では導電率の低下が著しいことが判る。更に
酸素含有量が多い比較合金No.６では添加元素の酸
化により性能のバラツキが大きく曲げ加工法も劣
ることが判る。 このように本発明合金は半導体機器のリード材
として要求されている電気（熱）伝導性、耐熱
性、強度及び曲げ加工性を満足し、特に導電性は
著しく優れている等リード材として顕著な効果を
奏するものである。
Claims (1)
- １ Sn0.05〜0.5wt％と、Cr0.01〜0.3wt％と、
O20.0010wt％以下を含み、残部Cuと不可避的不
純物からなる半導体機器のリード材用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030158A JPS58147142A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030158A JPS58147142A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP226288A Division JPS63241128A (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 半導体機器のリード材用銅合金 |
| JP226388A Division JPS63241129A (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 半導体機器のリード材用銅合金 |
| JP226488A Division JPS63241130A (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 半導体機器のリード材用銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58147142A JPS58147142A (ja) | 1983-09-01 |
| JPH0253502B2 true JPH0253502B2 (ja) | 1990-11-16 |
Family
ID=12295941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57030158A Granted JPS58147142A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58147142A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0446353Y2 (ja) * | 1985-08-14 | 1992-10-30 | ||
| JP2505481B2 (ja) * | 1987-08-27 | 1996-06-12 | 日鉱金属株式会社 | フレキシブル回路基板用銅合金箔 |
| JP2505480B2 (ja) * | 1987-08-27 | 1996-06-12 | 日鉱金属株式会社 | フレキシブル回路基板用銅合金箔 |
| US5155518A (en) * | 1988-08-24 | 1992-10-13 | Nikon Corporation | Focus detecting apparatus |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5839912B2 (ja) * | 1976-04-12 | 1983-09-02 | 住友電気工業株式会社 | リ−ド用銅合金材の製造方法 |
| JPS5347287A (en) * | 1976-10-13 | 1978-04-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | Independent gate structure photo switch |
| JPS6034615B2 (ja) * | 1977-07-27 | 1985-08-09 | 日立電線株式会社 | 半導体機器のリ−ド用銅合金 |
| JPS5479120A (en) * | 1977-12-07 | 1979-06-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Copper alloy for trolley wire |
| JPS5479121A (en) * | 1977-12-07 | 1979-06-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Copper alloy for trolley wire |
| JPS5531173A (en) * | 1978-08-28 | 1980-03-05 | Nippon Steel Corp | Ni-saving type nonmagnetic stainless steel for rivet and screw |
-
1982
- 1982-02-26 JP JP57030158A patent/JPS58147142A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58147142A (ja) | 1983-09-01 |
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