JPH1081926A - 電子機器用銅合金 - Google Patents

電子機器用銅合金

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JPH1081926A
JPH1081926A JP8235086A JP23508696A JPH1081926A JP H1081926 A JPH1081926 A JP H1081926A JP 8235086 A JP8235086 A JP 8235086A JP 23508696 A JP23508696 A JP 23508696A JP H1081926 A JPH1081926 A JP H1081926A
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立彦 江口
Takao Hirai
崇夫 平井
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器用のリード(リードフレーム等)、
端子、コネクター、スイッチ等に適した銅合金を提供す
る。 【解決手段】 Znを 5〜42wt% 含み、Sn、Si、A
l、Ni、Mn、Ti、Zr、In、Mg、0.005 〜0.
5wt%のPb、 0.005〜0.5wt%のTeのいずれか1種又は
2種以上を総計で 0.1〜3wt%含み、更にBi、Ca、S
r、Baのいずれか1種又は2種以上を総計で 0.005〜
3wt%含み、残部Cuと不可避的不純物からなる電子機器
用銅合金。 【効果】 電気・熱伝導性、強度、熱間加工性、スタン
ピング性、半田付け性、めっき性等に優れるのでリード
フレーム等に適用して顕著な効果を奏する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器用のリー
ド(IC等の半導体素子用リードフレーム等)、端子、
コネクター、スイッチ等に適した銅合金に関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器用材料には、電気・熱伝導性
(導電率)、強度が高いこと、Ag等の貴金属のめっき
性や半田めっき性に優れること、半田付け性に優れるこ
と等が求められ、従来より鉄系材料やCu合金が多用さ
れている。ところで、前記諸特性は、半導体機器の小型
薄肉化、高集積化、高密度化に対応してより厳しくなり
つつある。特にリードフレームは多ピン化が進み、導電
率や強度の他、打抜加工性又はエッチング加工性の向上
が求められている。このような状況の中で、電子機器用
材料には、析出硬化型のCu−Fe系(C1940) 、Cu−
Ni−Si系(C7025) 、Cu−Cr−Sn系等の銅合金
が用いられるようになった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの銅合金は導電
率を高める為に、合金元素量をできるだけ少なくし、又
不純物量も極力微量に抑えたものが使用されている。こ
の為エッチング性には優れるが、スタンピング性に劣る
という問題があった。本発明は、熱・電気伝導性(導電
率)、強度、熱間加工性、スタンピング性、半田付け
性、めっき性等に優れた電子機器用銅合金を提供するこ
とを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
Znを 5〜42wt% 含み、Sn、Si、Al、Ni、M
n、Ti、Zr、In、Mg、0.005 〜0.5wt%のPb、
0.005 〜0.5wt%のTeのいずれか1種又は2種以上を総
計で 0.1〜3wt%含み、更に、Bi、Ca、Sr、Baの
いずれか1種又は2種以上を総計で 0.005〜3wt%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電
子機器用銅合金である。
【0005】
【発明の実施の形態】以下に本発明の電子機器用銅合金
の合金元素について説明する。Znはスタンピング性を
向上させる。その含有量を 5〜42wt% に規定した理由
は、5wt%未満でも 42wt%を超えてもそのスタンピング性
向上効果が十分に得られなくなる為である。5wt%未満で
は強度も十分に得られない。42wt% を超えると導電率、
熱間加工性、半田付け性、めっき性も低下する。特に望
ましいZn含有量は15〜38wt% である。
【0006】Sn、Si、Al、Ni、Mn、Ti、Z
r、In、Mg、Pb、Teは各々強度、スタンピング
性、半田付け性、めっき性を向上させる。その含有量を
総計で 0.1〜3wt%に規定した理由は、0.1wt%未満ではそ
の効果が十分に得られず、3wt%を超えると熱間加工性と
導電率が低下する為である。上記諸元素のうちPbとT
eは熱間加工後の酸化皮膜除去の際に行う切削加工性を
も改善する。その含有量を各々 0.005〜0.5wt%に規定し
た理由は、0.005wt%未満ではその効果が十分に得られ
ず、0.5wt%を超えるとスタンピング性が低下する為であ
る。
【0007】Bi、Ca、Sr、Baは、各々スタンピ
ング性と半田付け性を向上させる。その含有量を総計で
0.005〜3wt%に規定した理由は、0.005wt%未満ではその
効果が十分に得られず、3wt%を超えると熱間加工性と導
電率が低下する為である。これらは単独でも効果がある
が、複数元素を含有させると相互に化合物を形成してそ
の効果がより向上する。
【0008】本発明の銅合金は、そのまま用いても優れ
た特性を示すが、更にAu、Ag、Ni、Pd、これら
の合金、又は半田等をめっきすることにより半田付け
性、耐応力腐食割れ性等が一層向上する。
【0009】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。表1、2に示す種々組成の合金を高周波溶解炉にて
溶解し鋳造して、厚さ30mm、幅 100mm、長さ 150mmの鋳
塊を得た。次にこれら鋳塊を 980℃で厚さ10mmに熱間圧
延し、表面の酸化被膜を切削して除去したのち、種々厚
さの素板に冷間圧延し、次いでこの素板に不活性雰囲気
中で 450℃×2hr の熱処理を施し、次いで各々を厚さ0.
15mmの板材に冷間圧延した。
【0010】得られた各々の板材について、導電率、引
張強さ、熱間加工性、スタンピング性、半田付け性、め
っき性を調べた。導電率は、JIS-H-0505に、引張強さは
JIS-Z-2241にそれぞれ準じて測定した。熱間加工性は、
熱間圧延後の表面割れを目視観察して調べた。割れのな
いものを○、割れを生じたものを×で表示した。スタン
ピング性は、板材からQFP160ピンタイプのリードフレー
ムを SKD11製金型を用いて打抜き、インナーリードの段
差を測定して評価した。段差は小さい程スタンピング性
の良いことを示す。半田付け性は、板材に共晶半田(Pb-
63wt%Sn)を接着し、これを大気中で 150℃で1000時間加
熱したのち、 180度の密着曲げと曲げ戻しを行い、曲げ
戻し部分の前記共晶半田の接合状態を目視観察して評価
した。剥離のないものを○、剥離のあるものを×と表示
した。めっき性は、電解脱脂後、H2SO4-H2O2溶液でエッ
チングし、Agめっき浴に浸漬してAgを厚さ 5μmめっき
し、その後 475℃で 5分間加熱して膨れの有無を顕微鏡
により観察して評価した。膨れのないものを○、膨れの
あるものを×と表示した。結果を表3、4に示す。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】
【0013】
【表3】 (注)*:インナーリードの段差、単位μm。
【0014】
【表4】 (注)*:インナーリードの段差、単位μm。
【0015】表3、4より明らかなように、本発明例の
No.1〜11は、全調査項目に対し、いずれも優れた特性を
示している。Pbを適量添加したNo.1、Teを適量添加した
No.5は熱間圧延材の面削がとりわけ良好に行えた。これ
に対し、比較例の No.12はZnが少ない為スタンピング性
に劣り、強度も低下した。 No.13はZnが多かった為スタ
ンピング性に劣り、その上、導電率、熱間加工性、半田
付け性、めっき性が低下した。 No.14はSnが少なかった
為、 No.17はSiとAlの量が少なかった為、いずれも強
度、スタンピング性、半田付け性が低下した。 No.16は
Bi,Ca,Sr,Ba のいずれも含有されていない為スタンピン
グ性と半田付け性が劣った。No.15はSnの量が多く、 N
o.18はNiの量が多く、 No.19はBiの量が多く、 No.20は
Caの量が多く、 No.21はSrの量が多く、 No.22はCaとBa
の量が多い為、いずれも導電率が低下し、又熱間加工で
割れが生じた。従来例のNo.23,24は共にスタンピング性
に劣った。 No.24は強度も低かった。
【0016】得られた板材について応力腐食割れ感受性
をASTM法(G37) に準じて調べた。その結果いずれも耐応
力腐食割れ性に優れることが確認された。
【0017】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の電子機器
用銅合金は、電気・熱伝導性、強度、熱間加工性、スタ
ンピング性、半田付け性、めっき性に優れるので、電子
機器の高密度化、高集積化等に十分対応できる。本発明
はリードフレームに特に適するが、端子、コネクター、
電極等、他の導電材料に適用しても同様の効果が得られ
る。依って、工業上顕著な効果を奏する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Znを 5〜42wt% 含み、Sn、Si、A
    l、Ni、Mn、Ti、Zr、In、Mg、0.005 〜0.
    5wt%のPb、0.005 〜0.5wt%のTeのいずれか1種又は
    2種以上を総計で 0.1〜3wt%含み、更に、Bi、Ca、
    Sr、Baのいずれか1種又は2種以上を総計で 0.005
    〜3wt%含み、残部Cuと不可避的不純物からなることを
    特徴とする電子機器用銅合金。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001164328A (ja) * 1999-10-01 2001-06-19 Dowa Mining Co Ltd コネクタ用銅合金およびその製造法
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JP2013234362A (ja) * 2012-05-09 2013-11-21 San-Etsu Metals Co Ltd 耐高温脆性に優れた黄銅合金
KR101537151B1 (ko) * 2012-03-08 2015-07-15 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 전기 전자 기기용 Cu-Zn-Sn-Ca 합금

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