JPH0784631B2 - 電子機器用銅合金 - Google Patents
電子機器用銅合金Info
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- JPH0784631B2 JPH0784631B2 JP61252644A JP25264486A JPH0784631B2 JP H0784631 B2 JPH0784631 B2 JP H0784631B2 JP 61252644 A JP61252644 A JP 61252644A JP 25264486 A JP25264486 A JP 25264486A JP H0784631 B2 JPH0784631 B2 JP H0784631B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は強度、導電率及び耐熱性が優れ、メッキ性、モ
ールド性及びボンディング性が良好で、半導体用リード
フレーム等に適した電子機器用銅合金に関するものであ
る。
ールド性及びボンディング性が良好で、半導体用リード
フレーム等に適した電子機器用銅合金に関するものであ
る。
一般に電子機器用銅合金、特に半導体用リードフレーム
には、次の諸特性が要求されている。
には、次の諸特性が要求されている。
（１）電気及び熱の良導体であること。
（２）耐熱性が良いこと。
（３）ハンダメッキ性が良いこと。
（４）樹脂とのモールド性が良いこと。
（５）半導体素子及びワイヤーとのボンディング性が良
いこと。
いこと。
このような特性を満足する材料として従来からCu−0.15
wt％Sn−Ｐ合金やCu−0.1wt％Fe−Ｐ合金（以下wt％を
％と略記）が用いられている。
wt％Sn−Ｐ合金やCu−0.1wt％Fe−Ｐ合金（以下wt％を
％と略記）が用いられている。
近年半導体を始め、電子機器の発展に伴って、これに用
いる材料の要求特性が高くなり、特に半導体産業では、
一層優れたリードフレームの開発が強く望まれている。
いる材料の要求特性が高くなり、特に半導体産業では、
一層優れたリードフレームの開発が強く望まれている。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、強度、耐熱性、モ
ールド性、ハンダ付け性等を改善した電子機器用銅合金
を開発したものである。
ールド性、ハンダ付け性等を改善した電子機器用銅合金
を開発したものである。
即ち本発明合金は、Mg0.0005〜0.3％、Cr0.01〜1.0％を
含み、更にB0.0005〜0.3％、Ca0.0005〜0.3％、Y0.0005
〜0.3％、希土類元素（RE）0.0005〜0.3％、V0.0005〜
0.005〜0.3％、Hf0.0005〜0.3％、Ga0.0005〜0.3％、Ga
0.0005〜0.3％、Ge0.0005〜0.3％、In0.0005〜0.3％、A
g0.0005〜0.3％、Zr0.0005〜0.3％、Sb0.0005〜0.3％、
Bi0.0005〜0.3％、Te0.0005〜0.3％、Nb0.0005〜0.3
％、Ti0.001〜0.8％、Mn0.001〜0.8％、Zn0.001〜0.8
％、Sn0.001〜0.8％、Si0.001〜0.8％、Ni0.001〜0.8
％、Fe0.003〜0.8％、Co0.001〜0.8％、Al0.001〜0.8％
の範囲内で少なくとも１種以上を合計0.003〜0.8％含
み、かつO2含有量を20ppm以下、Ｐ含有量を50ppm以下、
Ｓ含有量を20ppm以下、析出物の大きさを10μｍ以下に
制限し、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。
含み、更にB0.0005〜0.3％、Ca0.0005〜0.3％、Y0.0005
〜0.3％、希土類元素（RE）0.0005〜0.3％、V0.0005〜
0.005〜0.3％、Hf0.0005〜0.3％、Ga0.0005〜0.3％、Ga
0.0005〜0.3％、Ge0.0005〜0.3％、In0.0005〜0.3％、A
g0.0005〜0.3％、Zr0.0005〜0.3％、Sb0.0005〜0.3％、
Bi0.0005〜0.3％、Te0.0005〜0.3％、Nb0.0005〜0.3
％、Ti0.001〜0.8％、Mn0.001〜0.8％、Zn0.001〜0.8
％、Sn0.001〜0.8％、Si0.001〜0.8％、Ni0.001〜0.8
％、Fe0.003〜0.8％、Co0.001〜0.8％、Al0.001〜0.8％
の範囲内で少なくとも１種以上を合計0.003〜0.8％含
み、かつO2含有量を20ppm以下、Ｐ含有量を50ppm以下、
Ｓ含有量を20ppm以下、析出物の大きさを10μｍ以下に
制限し、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。
本発明合金において、Mgの添加は強度及び耐熱性を向上
させると共に、脱O2作用を示し、鋳造性や熱間加工性を
良好にし、かつCr元素の効果的な分散析出を促進させ
る。しかしてMg含有量を0.0005〜0.3％と限定したの
は、含有量が下限未満では効果が少なく、上限を越える
と導電性、鋳造性及び加工性を悪化するためである。ま
たCrの添加はCu基中にCrを析出させて強度耐熱性を向上
させるためである。しかしてCr含有量を0.01〜1.0％と
限定したのは、下限未満ではその効果が得られず、上限
を越えると粗大析出物を生じ易く、加工性、メッキ性及
びハンダ付け性を損なうためである。
させると共に、脱O2作用を示し、鋳造性や熱間加工性を
良好にし、かつCr元素の効果的な分散析出を促進させ
る。しかしてMg含有量を0.0005〜0.3％と限定したの
は、含有量が下限未満では効果が少なく、上限を越える
と導電性、鋳造性及び加工性を悪化するためである。ま
たCrの添加はCu基中にCrを析出させて強度耐熱性を向上
させるためである。しかしてCr含有量を0.01〜1.0％と
限定したのは、下限未満ではその効果が得られず、上限
を越えると粗大析出物を生じ易く、加工性、メッキ性及
びハンダ付け性を損なうためである。
また下記元素の何れか１種以上を添加するのは、強度及
び耐熱性を更に向上せしめると共に、脱O2作用により製
造性を良好にし、ハンダと銅との接合界面の経時劣化を
抑制して信頼性を向上させるためである。しかしてこれ
等元素の単独の含有量を下記の範囲に限定し、かつ１種
以上の合計含有量を0.003〜0.8％と限定したのは、何れ
も下限未満では効果が小さく、上限を越えると導電性を
低下するばかりか、製造性を悪化し、モールド性やボン
ディング性を大きく低下させるためである。
び耐熱性を更に向上せしめると共に、脱O2作用により製
造性を良好にし、ハンダと銅との接合界面の経時劣化を
抑制して信頼性を向上させるためである。しかしてこれ
等元素の単独の含有量を下記の範囲に限定し、かつ１種
以上の合計含有量を0.003〜0.8％と限定したのは、何れ
も下限未満では効果が小さく、上限を越えると導電性を
低下するばかりか、製造性を悪化し、モールド性やボン
ディング性を大きく低下させるためである。
B0.0005〜0.3％、Ca0.0005〜0.3％、Y0.0005〜0.3％、R
E0.0005〜0.3％、V0.0005〜0.3％、Hf0.0005〜0.3％、G
a0.0005〜0.3％、Ge0.0005〜0.3％、In0.0005〜0.3％、
Ag0.0005〜0.3％、Zr0.0005〜0.3％、Sb0.0005〜0.3
％、Bi0.0005〜0.3％、Te0.0005〜0.3％、Nb0.0005〜0.
3％、Ti0.001〜0.8％、Mn0.001〜0.8％、Zn0.001〜0.8
％、Sn0.001〜0.8％、Si0.001〜0.8％、Ni0.001〜0.8
％、Fe0.001〜0.8％、Co0.001〜0.8％、Al0.001〜0.8％ 次にO2含有量を20ppm以下に制限したのは、O2が過剰に
含まれると本発明合金の成分、特にCrの均一な析出分散
に有害で、粗大な析出物を作り易く、強度の向上を阻害
するばかりか、メッキ密着性やハンダ付け性を劣化さ
せ、更には成型加工性も劣化させ、電子機器に要求され
る精密な加工部品において実用上特に有害なためで、望
ましくは10ppm以下に制限するとよい。Ｐ含有量を50ppm
以下に制限したのは、Ｐが過剰に含まれると、本発明合
金の特徴である高導電性を著しく損なうと共に、半田と
の界面に濃縮してハンダ付け性を悪化するためで、望ま
しくは10ppm以下に制限するとよい。またＳ含有量を20p
pm以下に制限したのは、Ｓが過剰に含まれると、粒界や
最終凝固部に凝縮して熱間圧延性を大きく悪化させるた
めで、望ましくは5ppm以下に制限するとよい。更に析出
物の大きさを10μ以下に制限したのは、析出物の大きさ
はメッキ密着性やハンダ付け性を大きく左右し、析出物
の大きさが10μを越えると、その影響が大きく、望まし
くは５μ以下に制限するとよい。
E0.0005〜0.3％、V0.0005〜0.3％、Hf0.0005〜0.3％、G
a0.0005〜0.3％、Ge0.0005〜0.3％、In0.0005〜0.3％、
Ag0.0005〜0.3％、Zr0.0005〜0.3％、Sb0.0005〜0.3
％、Bi0.0005〜0.3％、Te0.0005〜0.3％、Nb0.0005〜0.
3％、Ti0.001〜0.8％、Mn0.001〜0.8％、Zn0.001〜0.8
％、Sn0.001〜0.8％、Si0.001〜0.8％、Ni0.001〜0.8
％、Fe0.001〜0.8％、Co0.001〜0.8％、Al0.001〜0.8％ 次にO2含有量を20ppm以下に制限したのは、O2が過剰に
含まれると本発明合金の成分、特にCrの均一な析出分散
に有害で、粗大な析出物を作り易く、強度の向上を阻害
するばかりか、メッキ密着性やハンダ付け性を劣化さ
せ、更には成型加工性も劣化させ、電子機器に要求され
る精密な加工部品において実用上特に有害なためで、望
ましくは10ppm以下に制限するとよい。Ｐ含有量を50ppm
以下に制限したのは、Ｐが過剰に含まれると、本発明合
金の特徴である高導電性を著しく損なうと共に、半田と
の界面に濃縮してハンダ付け性を悪化するためで、望ま
しくは10ppm以下に制限するとよい。またＳ含有量を20p
pm以下に制限したのは、Ｓが過剰に含まれると、粒界や
最終凝固部に凝縮して熱間圧延性を大きく悪化させるた
めで、望ましくは5ppm以下に制限するとよい。更に析出
物の大きさを10μ以下に制限したのは、析出物の大きさ
はメッキ密着性やハンダ付け性を大きく左右し、析出物
の大きさが10μを越えると、その影響が大きく、望まし
くは５μ以下に制限するとよい。
黒鉛ルツボを用いてタフピッチ銅を大気中と真空中で溶
解し、それぞれMgとCrを添加し、次いでその他の合金元
素を添加した後、金型に鋳造し、第１表に示す合金組成
からなる厚さ25mm、巾120mm、長さ150mmの鋳塊を得た。
解し、それぞれMgとCrを添加し、次いでその他の合金元
素を添加した後、金型に鋳造し、第１表に示す合金組成
からなる厚さ25mm、巾120mm、長さ150mmの鋳塊を得た。
これ等鋳塊について、その表面を一面あたり2.5mm面削
した後、加熱して850℃にて熱間圧延し、次いで冷間圧
延と中間焼鈍し、これを350℃で仕上げ焼鈍した。これ
について導電率、引張強さ、耐熱性、メッキ性、酸化膜
剥離性、熱間加工性及びハンダ接合強度を調べた。これ
等の結果を従来合金（Cu−0.15％Sn−Ｐ合金及びCu−0.
1％Fe−Ｐ合金）と比較して第２表に示す。
した後、加熱して850℃にて熱間圧延し、次いで冷間圧
延と中間焼鈍し、これを350℃で仕上げ焼鈍した。これ
について導電率、引張強さ、耐熱性、メッキ性、酸化膜
剥離性、熱間加工性及びハンダ接合強度を調べた。これ
等の結果を従来合金（Cu−0.15％Sn−Ｐ合金及びCu−0.
1％Fe−Ｐ合金）と比較して第２表に示す。
導電率はJIS−H0505に基づき、引張り強さはJIS−Z2241
に基づいて測定した。耐熱性は上記板材を450℃で５分
間加熱した後、荷重500grのビッカース硬さを測定して
比較した。メッキ性は上記板材より30mm平方のサンプル
を切出し、表面脱脂、酸洗（表面厚さ0.3μ溶解）後、
厚さ５μのAgメッキを行ない、これを加熱処理（450
℃、５分間）して表面のフクレの有無を調べ、フクレ０
個のものを◎印、２個以下のものを○印、３〜６個のも
のを△印、それ以上のものを×印で表わした。熱間加工
性については、850℃の熱間圧延時における表面割れを
調べ、割れを発生したものを×印、割れを発生しないも
のを○印で表わした。酸化膜剥離性は、モールド性及び
ボンディング性に大きな影響を及ぼすもので、上記板材
よりサンプルを切出し、表面正常化処理した後、大気中
420℃に１分間加熱して表面に酸化膜を形成し、セロテ
ープによる剥離試験を行ない、全く剥離が見られないも
のを◎印、ほとんど剥離が見られないものを○印、全面
に剥離が見られたものを×印で表わした。またハンダ接
合強度は直径9mmの部分にリード線を共晶ハンドにより
ハンダ付けし、これを150℃で600時間エージングしてか
らプル試験による接合強度を求めた。
に基づいて測定した。耐熱性は上記板材を450℃で５分
間加熱した後、荷重500grのビッカース硬さを測定して
比較した。メッキ性は上記板材より30mm平方のサンプル
を切出し、表面脱脂、酸洗（表面厚さ0.3μ溶解）後、
厚さ５μのAgメッキを行ない、これを加熱処理（450
℃、５分間）して表面のフクレの有無を調べ、フクレ０
個のものを◎印、２個以下のものを○印、３〜６個のも
のを△印、それ以上のものを×印で表わした。熱間加工
性については、850℃の熱間圧延時における表面割れを
調べ、割れを発生したものを×印、割れを発生しないも
のを○印で表わした。酸化膜剥離性は、モールド性及び
ボンディング性に大きな影響を及ぼすもので、上記板材
よりサンプルを切出し、表面正常化処理した後、大気中
420℃に１分間加熱して表面に酸化膜を形成し、セロテ
ープによる剥離試験を行ない、全く剥離が見られないも
のを◎印、ほとんど剥離が見られないものを○印、全面
に剥離が見られたものを×印で表わした。またハンダ接
合強度は直径9mmの部分にリード線を共晶ハンドにより
ハンダ付けし、これを150℃で600時間エージングしてか
らプル試験による接合強度を求めた。
第１表及び第２表から明らかなように、本発明合金No.1
〜13は何れも従来合金No.21、22と比較し、ほぼ同等の
導電性、メッキ性及び熱間加工性を示し、かつはるかに
優れた強度、耐熱性、ハンダ接合性および酸化膜剥離性
を示すことが判る。
〜13は何れも従来合金No.21、22と比較し、ほぼ同等の
導電性、メッキ性及び熱間加工性を示し、かつはるかに
優れた強度、耐熱性、ハンダ接合性および酸化膜剥離性
を示すことが判る。
これに対し、本発明で規定する合金組成より外れる比較
合金No.14〜20では試験した特性の何れか一つ以上が劣
ることが判る。即ちMg含有量やその他の合金元素の多い
比較合金No.14、18では鋳造性が悪く、健全な鋳塊が得
られなかったり、熱間圧延で割れを生じたりして供試材
を得ることができなかった。またCr含有量が多すぎる比
較合金No.16では導電率の低下が著しく、メッキ密着
性、酸化膜剥離性、熱間加工性等も劣る。
合金No.14〜20では試験した特性の何れか一つ以上が劣
ることが判る。即ちMg含有量やその他の合金元素の多い
比較合金No.14、18では鋳造性が悪く、健全な鋳塊が得
られなかったり、熱間圧延で割れを生じたりして供試材
を得ることができなかった。またCr含有量が多すぎる比
較合金No.16では導電率の低下が著しく、メッキ密着
性、酸化膜剥離性、熱間加工性等も劣る。
またO2含有量、Ｐ含有量又はＳ含有量が多すぎる比較合
金No.17、19、20ではメッキ密着性、酸化膜剥離性及び
ハンダ接合性が劣る。
金No.17、19、20ではメッキ密着性、酸化膜剥離性及び
ハンダ接合性が劣る。
なお本発明合金においてMgや選択添加元素の含有は脱Ｓ
作用を付与するものであり、これにより製造性が向上す
る。
作用を付与するものであり、これにより製造性が向上す
る。
このように本発明によれば優れた強度、耐熱性及びボン
ディング性を合せ持つもので、電子機器用材料として近
年の電子機器の小型化、高密度化に対応できる等工業上
顕著な効果を奏するものである。
ディング性を合せ持つもので、電子機器用材料として近
年の電子機器の小型化、高密度化に対応できる等工業上
顕著な効果を奏するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志賀 章二 栃木県日光市清滝町500番地 古河電気工 業株式会社日光電気精銅所内 (56)参考文献 特開 昭60−194030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−71323（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−123862（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−245752（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】Mg0.0005〜0.3wt％、Cr0.01〜1.0wt％を含
み、更にB0.0005〜0.3wt％、Ca0.0005〜0.3wt％、Y0.00
05〜0.3wt％、希土類元素0.0005〜0.3wt％、V0.0005〜
0.3wt％、Hf0.0005〜0.3wt％、Ga0.0005〜0.3wt％、Ge
0.0005〜0.3wt％、In0.0005〜0.3wt％、Ag0.0005〜0.3w
t％、Zr0.0005〜0.3wt％、Sb0.0005〜0.3wt％、Bi0.000
5〜0.3wt％、Te0.0005〜0.3wt％、Nb0.0005〜0.3wt％、
Ti0.001〜0.8wt％、Mn0.001〜0.8wt％、Zn0.001〜0.8wt
％、Sn0.001〜0.8wt％、Si0.001〜0.8wt％、Ni0.001〜
0.8wt％、Fe0.003〜0.8wt％、Co0.001〜0.8wt％、Al0.0
01〜0.8wt％の範囲内で、少なくとも１種以上を合計0.0
03〜0.8wt％含み、かつO2含有量を20ppm以下、Ｐ含有量
を50ppm以下、Ｓ含有量を20ppm以下、析出物の大きさを
10μｍ以下に制限し、残部Cuと不可避的不純物からなる
電子機器用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61252644A JPH0784631B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 電子機器用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61252644A JPH0784631B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 電子機器用銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109130A JPS63109130A (ja) | 1988-05-13 |
| JPH0784631B2 true JPH0784631B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=17240219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61252644A Expired - Fee Related JPH0784631B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 電子機器用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784631B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH01306534A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-11 | Yazaki Corp | 細線用銅合金導体 |
| KR100631041B1 (ko) | 2005-03-04 | 2006-10-04 | 주식회사 풍산 | 절삭성 및 가공성이 우수한 쾌삭황동합금 |
| JP4709296B2 (ja) | 2009-04-17 | 2011-06-22 | 日立電線株式会社 | 希薄銅合金材料の製造方法 |
| KR101185548B1 (ko) * | 2010-02-24 | 2012-09-24 | 주식회사 풍산 | 고강도, 고전도성 동합금 및 그 제조방법 |
| JP5569330B2 (ja) * | 2010-10-20 | 2014-08-13 | 日立金属株式会社 | 音楽・映像用ケーブル |
| CN102181744A (zh) * | 2011-04-27 | 2011-09-14 | 东莞市嘉盛铜材有限公司 | 一种高性能铍铜合金及其制备方法 |
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| JP2013040384A (ja) * | 2011-08-17 | 2013-02-28 | Hitachi Cable Ltd | 軟質希薄銅合金を用いた配線材及び板材 |
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| JP7630327B2 (ja) * | 2021-03-26 | 2025-02-17 | 古河電気工業株式会社 | 電気・電子部品用材料及び電気・電子部品用材料の製造方法 |
| CN113186421A (zh) * | 2021-05-04 | 2021-07-30 | 宁波华成阀门有限公司 | 一种耐腐蚀铜合金及阀门制备方法 |
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1986
- 1986-10-23 JP JP61252644A patent/JPH0784631B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109130A (ja) | 1988-05-13 |
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