JPH0413414B2

JPH0413414B2 -

Info

Publication number: JPH0413414B2
Application number: JP25070689A
Authority: JP
Inventors: Michiharu Yamamoto; Susumu Kawauchi; Masahiro Tsuji
Original assignee: Nippon Mining Co
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1992-03-09
Also published as: JPH0310037A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕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に適する銅合金に関す
るものである。〔従来技術と問題点〕従来、半導体機器のリード材としては、熱膨張
係数が低く、素子およびセラミツクスとの接着お
よび封着性の良好なコバール合金、42合金などの
高ニツ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が多くなつてきたため、
使用されるリード材も放熱性、熱伝導性が良好な
銅基合金が使われるようになつてきた。しかし、リード材としては、熱伝導性が良い、
耐熱性が良い、半田付け性、めつき密着性が良
い、強度が高い、耐食性がある、廉価である等の
広範な諸条件を全て満足する必要がある。〔問題点を解決するための手段〕そこで本出願人は、先に安価で諸特性が優れた
銅合金を開発した（特願昭55−183967→特開昭57
−109357、特願昭56−1630→特開昭57−116738）
が、本合金は析出硬化型合金であるため、マトリ
ツクスに析出物を生成させ、強度、熱伝導性を共
に改善しようとするものである。しかし、析出物の存在は必ずしも特性改善に寄
与するとはかぎらず、特に半田付け性、めつき密
着性にとつては有害なものとなり得る。近年、表面実装の進展が著しく、また、信頼性
の向上要求が一段と厳しくなつているため、半田
付け性、めつき密着性の改善が強く求められてい
る。また、半導体の集積度の向上にともない、リ
ードフレームのピン数が増加してきているのが現
状である。従つて、プレス、エツチングといつたリード材
の加工性も一段と厳しくなつており、析出硬化型
合金はこの観点からも問題があつた。そこで、本発明は、この合金を半導体機器のリ
ード材として用いるには、析出粒子の大きさを厳
密に調整する必要があり、特に、半田付け性、め
つき密着性を良好にするには、析出粒子を5μｍ
以下にする必要があることを見出した。そして本発明は、ニツケル0.4〜4.0重量％、け
い素0.1〜1.0重量％、銅及び不可避不純物からな
るリード材用銅合金の酸素含有量が10ppm以下で
析出粒子が5μｍ以下である半導体機器用リード
材に関する。本発明に係る合金は、リード材に要求される放
熱性、耐熱性、強度、半田付け性、めつき密着性
等のすべてが良好なるものである。〔発明の具体的な説明〕次に、合金成分の限定理由を説明する。ニツケ
ルの含有量を0.4〜4.0の重量％とする理由はニツ
ケルの含有量が0.4重量％未満では、けい素を0.1
重量％以上添加しても高強度でかつ高導電性を示
す合金が得られず、逆にニツケル含有量が4.0重
量％を超えると加工性が低下し、半田付け性も低
下する為である。けい素含有量を0.1〜1.0重量％とした理由は、
けい素含有量が0.1重量％未満ではニツケルを0.4
重量％以上添加しても高強度でかつ高導電性を示
す合金が得られず、けい素含有量が1.0重量％を
超えると加工性、導電性の低下が著しくなり、ま
た半田付け性も低下する為である。また酸素含有量を10ppm以下とした理由は、
10ppmを超えるとめつき密着性が低下するためで
ある。析出粒子を5μｍ以下にした理由は、5μｍ
を超えると析出粒子上に半田めつきが良好につか
ず半田付け性、めつき密着性が低下し、さらには
プレス時に金型の型摩耗を起こしたり、エツチン
グ面が析出物脱落等による荒れが生じるといつた
加工性が低下するめである。以下、実施例について説明する。〔実施例〕第１表に示した組成の合金を溶解し、厚さ100
mmの鋳塊を得た。次に鋳塊を約800℃で熱間圧延
し、厚さ7.5mmにした後、表面を面削する。そし
て冷間圧延で厚さ1.5mmにした後800℃で５分焼鈍
し、最終冷間圧延で0.8mmにし、420℃で６時間熱
処理する。なお、比較合金については時効処理等の条件を
変えることによつて析出粒子が第１表に示すよう
に粗大化したものである。この試料を５重量％の硫酸で約10秒間酸洗し、
引張強さ、伸び、硬さを測定した。また半田付け
性は垂直式浸漬法で230℃の半田浴（スズ60−鉛
40）に５秒間浸漬し、ハンダのぬれの状態を目視
観察した。まためつき密着性は、材料表面に、め
つき厚さ5μｍ程度銀めつきし350℃で５分間加熱
し、放冷後目視にてふくれの有無で評価した。第１表に示す如く本発明に係る合金１〜５は、
析出粒子が5μｍ以下で有り比較合金１〜５と比
べると、半導体機器のリード材として十分な強度
を具え、半田付け性、めつき密着性が良好である
ため、半導体機器のリード材として優れた合金で
あることがわかる。［発明の効果］本発明合金は優れた強度を具備し、また、リー
ドフレーム材として使用する際のポイントとなる
信頼性を低下させないという前提に対して重要な
技術項目である半田付け性、めつき密着性が著し
く良好な合金である。

【表】

【表】＊１ふくれの有無

Claims

【特許請求の範囲】１ニツケル；0.4〜4.0重量％、けい素；0.1〜1.0重量％、銅及び不可避不純物；残からなるリード材用銅合金の酸素含有量が10ppm
以下で析出粒子が5μｍ以下である半導体機器用
リード材。