JPS59145553A - 複合構造体及びその形成方法 - Google Patents

複合構造体及びその形成方法

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JPS59145553A
JPS59145553A JP59004655A JP465584A JPS59145553A JP S59145553 A JPS59145553 A JP S59145553A JP 59004655 A JP59004655 A JP 59004655A JP 465584 A JP465584 A JP 465584A JP S59145553 A JPS59145553 A JP S59145553A
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tin
alloy
nickel
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ジユリウス・シ−・フイスタ−
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改善されたりう付は性放置寿命を備えた銅ベー
ス合釡に関するものである。
オ■々のタイプのコーティングな銅及び銅合金上に施し
、曇りを防止したり、うう伺は性及び耐腐蝕性を改善し
たり、組合せ部品ＩＦＪｌの接触抵抗を減少する試みが
なされて（・る。梢密屯気スイッチ装置及び重子部品の
ような用途においては、天使用時及び長期間保存時にお
ける良好なろう付は性及び低接触抵抗を維持するために
賞金楓コーティングが用いられてきた。貴金属コーティ
ングとしては金及び蛍ヲニッケル、嫁、パラジウム、ロ
ジウム、ルテニウム又は白金のような金騙層上に冷加し
たものが用いられている。１ｊｆＪ記金桶層は典型的に
は金及びその下地層間における拡散バリアとしてｊ牛用
する。そのような貴金桐コーティングシステムはロビン
ノン氏の米国特許第６，１６２，５１２号に例示されて
いる。
貴金属コーティングでは経済的に問題があることと、メ
ッキかむすかしいことからコーテイング材として錫及び
錫合金の使用がさかんＶこなった。
工業上の経験から言えは、そのような錫コーティングに
よって良好γよ保穫作用及び改善されたろう付は性が得
られることが示されている。アンダソン氏らの米国／侍
許第３．００６．０６７号、ウイルキンス氏の第３，０
９７，９６５号及びボルチ氏の第３．８９２，６３７号
並びにＣｏｒｒｏｓｉｏｎ誌（Ｖｏｌ、　８゜Ａ４．１
９５２年４月、第１頁）のＦ、Ｌ、ＬａＱｕｅ氏による
記事「銅合金に対する錫浸漬コーティングのＩ！ｆｌＪ
　’＝気孕動」は錫及び錫合金コーティングにより被覆
された銘及び銅合金が用いられる環境の幾つかを例示し
ている。
錫でコーティングしたばかりの金属に対する良好なろう
付しナ性も太いに望まれる特性ではあるが、このろう付
は性が長期間にわたって維持されることも、最初の設備
完成後ろうの修理が必要とされるような用途においては
望ましい特性となる。錫メッキされた材質のろう付は性
を劣下させる因子には多くのものが考えられる。これら
の因子の内最も顕著な因子は、コーティング及び基ｊ代
金縞の相互拡散のように思われる。この相互拡散によれ
は基底元素が最終的には周囲環境へと核用してしまう。
基底元素と環視どの相互作用はしはしは硫化物、酸化物
及び炭酸塩の形成をもたらすが、これらは今日用いられ
ているゆるやかな乃至は非攻撃性のフラツクスには溶解
することが出来ない。
従ってろう付は性は劣下し、接触抵抗は許容出来ない程
度迄増大してしまう。Ｔｒａ、ｎ５ａｃｔｉｏｎｓ　ｏ
ｆ夏、ｍ８５〜９０ｊｆｆｉ）誌のＤ　、Ａ、　Ｕｎｓ
ｗｏ’ｒ　ｔｈ氏らによる記事「錫及びその合金でメッ
キした！重々の乍属ベース」二における腹合層の成長に
関する予備的報告」はこの問題について史に嘘−を行な
っている。
錫又は−一鉛ハンダのような錫含有物質で被覆された鋼
及び鋼合金においては望ましくｌよい銅−錫金祠間化合
物が往々にして形成される。これらの釡Ｊ？Ａ間化合物
は銅及び錫含有コーティングの境界において形成され、
コーティング中を成長する。
これらの金属間化合物は室温においてさえ形成される。
錫で僅復された鋼又は銅合金部材が熱にさもされたとぎ
には銅−錫金桝間化合物の形成速度は急激に増大する。
これらの金属間化合′吻の形成を耐重するために、適当
な物質からなる中間層が銅又は銅合金の基底体と錫コー
ティングの間に配ＩＲされる。この中間層は基底体及び
コーティング間の拡散バリヤとして作用する。この中間
層としては、銀メッキ、ニッケルメッキ及び錫−ビスマ
ス又は錫−ニッケル合金のコーティングが用いられてい
る。シュライナ氏等の米国特計第’　　　　４．［Ａ１
４，６６０号は錫−ビスマス又は錫−ニッケルコーディ
ングの使用法を例示している。
七のような中間層の使用は金属間化合物の形成するのに
効果的ではあるか、高価である。加えるに、もしも４ｉ
Ｊ記中間層か多孔質であり過ぎろと、＜り槁間化合物の
形成速度は実際には阻害されるのではなく加速されてし
まう。従って、そのような中間層に対する必要性を除去
することが望よしく７よって（る。
本発明の１つの目的は銅合貧にして錫又は錫′す有物寅
で被覆された時に望ましくない銅−錫金属間化合９グの
形成を減少させるような銅合金を提供することである。
本発明の別の目的は上述のような鋼合金にして錫又は錫
含有物質で被覆された時に改善されたろう付は件数１直
寿命及び減少した接触抵抗アポす組合金欠提供すること
宅ある。
本発明の更に別の目的は上述のような銅合金にして広範
囲の電気的及び機械的な用途に用いることの出来る銅合
金を提・共することである。
本発明によれは、鋼合金にしてこれに錫又は錫含刊コー
ティングを直接削材することで減少しｆこレベルの銅−
錫３り鵜間化合物か〕１３成される銅合金が開示されて
いる。本発明に吐って用いしれる銅合金は基本的に約１
５％〜約６０％のニッケルと残余の基本的には鋼とを有
している。これら賛同合金は将に８被覆合金のための基
底物質として有用である。
６０％にのほるニッケル成分を備えた銅ニツケル合金が
市販されているか、以前においてはこれらの銅ニツケル
合金は錫又は錫含有物質によって被覆された時減少した
銅−罷貧ノ５−間化合物成長速度を示すということが認
識されていなかった。この減少した成長速度の結果とし
て、そのような鏑合金から形成され、錫又は錫含有物質
で被覆された部材は改善されたろう付は性放置寿命及び
低接触抵抗のみならず他の望ましい特性を備えている。
基底体が約１５％から約２８％のニッケルを含む銅合金
である時に荷に良好な結果が得られることが判明した。
好ましい実施例においては、前記基ｊ底体は基本的には
約１９％から約２６％のニッケルと残余の基本的に銅と
からなる銅合金から形成されている。所望とあらば、前
記鋼合金は１つ又はそれより多い添加元素を含むことが
出来る。
例えは、前記銅合金は更に約２５％迄の亜鉛ケ含むこと
が出来る。
前記鋼合金基底体に添加される錫コーティングハ純錫、
錫−鉛ハンタ゛及び錫−アンチモンハンダのような錫ハ
ンダを含む錫合金には他の内当な錫含有物質から構成ず
ろことが出来る。前記コーティングはホントディップ錫
メツＦ　［気メッキ、電気錫メッキ、無電解メッキ又は
蒸着のような適当な態様で添加することが出来る。前記
コーティングは基底体の全表面を被覆するか又は別の部
材へのジヨイントを行ないたい部分のみを憶うことが出
来る。
不発明に従って形成された複合材乃至錫被覆部材は広範
囲の用途を有することが判明した。これらの部材は一つ
の部材が別の部材にろう付けされるケースにおいて特に
有用である。例えは、これらの部材はリードフレーム及
び電気コネクタのような電気部品で別の部材にろう付け
される部品に用いることが出来る。それらは又錫被覆チ
ューブ及び配管用具のような機械的用途にも用いること
が出来る。チューブ又は配管用具に用いられる時、ここ
で説明される銅合金から形成された基底体馨備えた複合
材はすぐれた耐腐蝕性を示す。
見、下付図を参照して本発明のより詳細な説明７行なう
。
ある物品がろう＋ｊゆにより別の物品に結合されるよう
な多くの用途に：ｆ６いては、ろう伺は接続品を作るつ
を助けるために当該物品ヲ錫又は錫合金で被覆すること
は周知の手段である。かくて、例えば錫被覆の銅及び銅
ベース合金電線及びリードフレームは標準製造品である
。しかしながら、前述したように、銅又は鋼合金基底体
と錫又は錫合金コーティングの間の境界には銅−錫相が
形成される。加えるに、基１成体元素が周囲環境に露出
されるにつれてろう付は性が減少し、接触抵抗が増大１
−る。
本発明は約１５％より多いニッケル？含む銅ベース合金
か錫又は錫含有物質で板積された時減少したレベルの策
−錫金楓間化合物を生ずるという認識に基ついている。
本発明において用いられる鋼合金は基本的に絢１５％か
ら約６ｏ％のニッケルと残余の基本的には鋼とがうなっ
ている。１」１■述の範囲においてニッケルを添加する
ことは銅−鵠金践ｌｌ−１」化８切の成長馨阻害し、銅
がコーティング中を表面へと拡散するのを減速すると考
えられる。
その結果、ろう付は性放置寿命及び接触抵抗の円性能が
改昏さ；（シる。ここで説明される鋼合金は強度、ｔｍ
ｔ　Ｘ触性及び電気伝導度のような特性が所望される基
ｔｈ材料として特に有用である。
錫含有物質で板積さオする部材が基本的に約１５％から
約２８％のニッケルと残余の基本的に銅とからなる合金
によって形成されている時に時に良好な結果が得られる
ということが判明している。好ましい実施例においては
、ｍＩ記銅ベース合金は基本的に約１９％から約２６％
のニッケルと残余の基本的に銅とからなっている。
ここに説明された鋼合金には１つ又はそれより多い冷加
元素を含ませることかｂ」能であるが、その創提粂件と
して前記添加元素はニッケル添加元素の役割を妨害しな
いということと、他の望ましい特性に悪影響を与えない
ということが挙げられる。添加ＥＪ能な元素は亜鉛、マ
ンガン、鉄、クローム、マグネシウム、燐及びモリブデ
ン７含んでいる。これらの元素は次の含有率レベルで存
在ずろことか出来る。即ち約２５ブｂ迄の亜鉛、約６％
迄のマンガン、約１％迄の鉄、約０．０２５％迄のマグ
ネシウム、約Ｏ８口２５０′ｏ迄の燐、約３％迄のクロ
ーム、約２％迄のモリブデンである。本明細訃において
は記載の目分率は重祉％である。
ここに説明されたニッケル含有鋼ベース合金は任意の便
利な態様により★Ｊ造することが出来る。
ｖ８危の具体的方法は特別重要な事柄ではな（、直接チ
ル又は連続鋳造のような適当な方法を採用づ−ろことが
出来る。鋳造後前記合金は適当な処理手順で処理するこ
とが出来る。用いられる処理方法は尚該合金に付与すべ
き特性及び当該合金の用途に依存する。例えば、ニッケ
ル含有鋼合金は適当な開始温度を以って熱間圧延するこ
とか出来る。
熱間圧延に引続いて、前記合金は１ステツプ又はそれよ
り多いステップでかつ又少なくとも１回の中間焼鈍を加
えるか加えないで所望の最終板厚へと冷間圧延してやる
ことか出来る。最終板厚に迄加工された１／ｉ：、本合
金はこれに所望の調質時性を付与するため適当な熱処理
を施すことが出来る。
このため当業界において周知の任意の個当な、蝉様によ
り種々のプロセスを用いることが出来る。
５　　　　前記−ツケル含有鋼ベース合金は更に被覆ケ
行なうべざノツｒ望の形態の任意の部材又は基１氏体へ
と処理することか出来る。例えは、ｎＪ記部材又は基底
体はストリップ、ワイヤ、ロツｒ、バー又はチューブの
形態となすことが出来る。
前記部材又は基底体は適当な錫含有物質により被覆する
ことが出来る。例えば、被覆物質は錫及び例えは６０％
錫−４０％鉛のような錫−鉛）・ンダ並びに錫−アンテ
モンノ・ンダのような錫ノ〜ンダを含む錫合金又は任意
の他の：＋１４当な錫含有′物質とすることか出来る。
被覆乃至コーティングのために選ばれる物質は被覆物品
の最終用途に依存する。
前記コーティングは当業界で周知の適当な被覆技法を用
いて貼付することが出来る。例えは、コーティングの貼
付はホットディップ錫メッキ、′眠気錫メッキ、電気メ
ッキ、無屯屏メッキ又は蒸着により行なうことか出来る
。所望とあらば、前記錫又は錫合輩コーティングは接着
剤のような適当な方法によって基底体に結合してやるこ
とが出来る。シュライナ氏等による米国府許第 ３．８０８．０　’６４号（参考文献として引用）は銅
ベース合金部材な扁温錫メッキするための過当なシステ
ムを開示している。ＡｔＪ記コーティングは基底部材の
１つ又はそれより多い表面を完全に又は部分的に覆うこ
とが出来る。１り匂えば、前記コーティングは基底体の
一表面の一部分上にメッキされたし−１：（ストライプ
）とすることが出来る。別法として、基底体はコーティ
ングによって完全に取囲まれることも出来る。
被覆乃至コーティングに先立って前記基底部材はその材
料の脱脂ケ行ない汚染物乞除去するためにＪｌへ当７よ
洗浄システム中ケ通過させることが出来る。１タリえば
硝敵浴液のような適当な（先＃俗ｌ仮馨備える当采界周
知の適当な洗浄システムを用℃・て基ｒＩｉ：、体巴暖
質の脱脂及び洸＃乞行なうことか出来る。
）９［望とありは１曲記基ｊ氏俸吻買（工例え（まロジ
ンフラックスのよう１ヨ適当なフラックス？コーティン
グに先立って硝加してやることか出来る。当業界で周知
の適当なフラックスを除却するための肌用のフラックス
添加システムを用いることか出来る。例えば、基＋ｉ体
物質はフラックス浴中に浸漬し該浴中を］思過きせるこ
とか出来ろ。
本発明に係る錫被覆された鋼合金基ノ代体榎合材は広１
記四の用途を有することが判明して℃・る。そのような
１つの用途は第１図に示されるような集積回路組立体１
０内におけるリードフレーム１８である。前記集積回路
組立体１０は金属ベース１４上に装着された集積回路チ
ップ１２を備えろことが出来ろ。前記チップ１２はシリ
コン又＆−１’、ケゝルマニウムのような適当な半導体
物〃から形成して、例えば接着剤のような適当な手段に
よりベース１４に装着することが出来ろ。リードフレー
ム１８からの複敬個のリード１６は、複砂個のリードワ
イヤ２０によって電気的にチップ１２に接続されている
。一般的には、前記リードワイヤ２０＆−１チツプ１２
の表面２４上に添加された復数個の金属又は合金パッド
２２に結合されろ。前記１」−ドワイヤ２０はノ・ンダ
付げ、サーモソニック・ボンディング、超音波ボンデイ
ン〃゛、熱圧縮ボンディング等の適当な慣用ゼンデイン
グ技法を用し・てチップ１２及びリード１６に結合する
ことが出来ろ。
前記チップ１２、リード１６、ベース１４及びリードワ
イヤ２０は典型的にはパッケージ又はケーシング１５内
にシールされる。
前記パッケージ又はケーシング１５はプラスチックス、
ガラス、金属、合金及び／又はセラミックスを含む適当
な物質から形成することが出来ろ。
例えば、前記ケーシング１５はリードフレームリード１
６及びベース１４に結合されたシーリングガラス２６及
び該シーリングガラスに結合された金属又は合金カバー
２８から構成することが出来る。
前記リードフレームの他方の端部３０はボード３４内の
ソケット３２（ワイヤは図示せず）のような外部の電気
コネクタ又は装置又は他の電気部品に接続することが出
来る。前記リードフレーム及び外部電気コネクタ間の結
合又は接続はハンダ付けのような適当な態様により行な
うことが出来る。これらの電気的接続部分が長期間使用
された後にお〜・て該接続部分の効率的修理を行ない得
るためには、リードフレームを形成する物質は良好なろ
う付は性放置寿命及び低い接触抵抗を示さなければなら
ない。
ここに説明されたニッケル含有銅合金によって形成され
、少なくとも部分的に錫又は錫含有物質の層１９によっ
て被覆された基底体１７を備える複合材は特にリードフ
レーム物質として用いるのが適当なることが判明した。
そのような複合材は良好なろう付は性放置寿命並び比較
的に低い接触抵抗を示す。
リードフレームを形成する前記複合材はリードフレーム
用途に用いられた時には基底体表面の１つ又はそれ以上
の部分を被覆せしめることが出来る。前記コーティング
１９は全基底体表面又はその一部分を覆うことが出来る
。例えば、前記コーティングは基底体の一表面上にメッ
キされたストライプとすることが出来る。錫コーティン
グはそれ自体がリードフレームと外部電気コネクタの間
の良好かつ強固な接続部を形成する。
本発明の複合材の他の用途には熱交換器及び配管用具の
ためのワイヤ及びチューブ構造体の如き電気コネクタが
含まれる。熱交換器又は配管用具のためのチューブ構造
体を作るのに用いられる時には、前記複合材は又改善さ
れた耐腐蝕性という特徴を提供する。当業界で周知の適
当な製造技法を用いて、錫コーティングの貼付以前又は
以後において所望の物品を作ることが出来る。
本発明及び２それから生ずる神々の改良例は以下の例示
のための実施例を考えるとより容易に理解されよう。
例■ 基本的に約２０％のニッケルと、残余の基本的に銅とか
らなる銅合金が４．５に９ｆ（１０ボンド）の銅と適当
な量のニッケルを誘導炉内において溶解し、溶解物を４
４−５＋ｎｍ、Ｘ　１０１−６ｍｍ×１０１．６ｍｒｎ
のインゴットへと舘１造することにより用意された。
このインゴットは次に通常の手法を用いて約０．７６２
ｍｍ　（０，０３０インチ）の厚さ迄熱間及び冷間圧延
された。
０−７６２ｍｍ厚の試料が５０％ＨＮＯ３溶液内で脱酸
、洗浄され、市販の錫及び鉛弗化硼素酸塩浴内において
約５μｍの厚さだけ電気メッキが施された。比較のため
に、市販の銅合金０２６０００及びニッケル合金２００
も又錫及び鉛弗化硼素酸塩浴内において約５μｍの厚さ
だけ電気メッキが施された。
これらの材料の幾つかは室温で劣下させるのには長時間
が必要なので、試験は前記試料を空中で１５０°Ｃの湯
度において６６０時間迄の種々の期間の間時効させるこ
とで促進がはかられた。時効により当該試料のろう付は
性劣下現象が加速され、比較試験は数日の内に行なう事
が出来る。
露出乃至時効された試料は６０％Ｓｎ及び４０％ｐｂの
浴に２３００Ｃにおし・てどぷづげすることにより評価
された。全てのとぶづけテストに先立って商品名アルフ
ァ１１］Ｄなる非攻律性のロジンフラックスが用いられ
た。浸漬された試料のろう付は性は次のシステムを用い
て主観的に格付げされた。
クラス　　　説　明 ■　　　一様かつ平滑なコーティング 、　　　　　　ＴＩ　　　　一様かつ粗なコーティング
但し２ンホールは１％以下 非濡れ部は５％以下 １１’ｌ　　　　一様かつ粗なコーティング但し非濡れ
部は５０％以下 ピンホールは１０％以下 ＩＶ　　　　一様かつ粗なコーティング非濡れ部が５０
％以上 ピンホールは１（］％以上 ■　　　粘着無し 第２図かられかるように、約２０％のニッケルを含むメ
ッキされた銅ベース合金はメッキされた銅合金０２６０
００及びメッキされたニッケル合金２００よりも小さな
劣丁度合いを示した。これらの結果を室温へと外挿する
と、６０％５ｈ−４０％ｐｂで５μｍの厚さだけ電気メ
ッキされたニッケル含有銅合金は７０年を超える寿命を
有することになることを示唆している。６０％Ｓｎ　−
４０％Ｐｂで５μｍの厚さだけ電気メッキされた合金Ｃ
２６Ｄ［ＩＯは室温では約４年の寿命を持つことになろ
う。
例■ 基本的に約２０％のニッケル及び残余の基本的に銅とか
らなる銅ベース合金、市販の銅合金Ｃ２６０００及びＣ
’１１０Ｄ［］並びに約１．３μｍ及び約２．５μｍの
ニッケルでメッキされた銅合金Ｃ２６０ＤＯかうなる試
料の組合せが用意された。
電子産業においては基底体とコーティングの相互拡散を
最小にするため銅合金Ｃ２６０００には通常１．６μｍ
及び２．５１ｘｍのニッケルバリア層が用いられる。
これら試料の全ては約２．５μｍの６０％Ｓｎ　−４０
％ｐｂ０％Ｐｂハンダッキされ、７５時間迄の種々の時
間だけ１５０°Ｃにおいて空中で時効され、例■の態様
によりどぶづけテストが行なわれた。第６図に示すよう
に、約２０％のニッケルを含む銅ベース合金が良好な加
速ろう付げ性放置寿命を与える。
例■ 銅へのニッケル添加物の影響はそれぞれ約５％、１０％
、２０％及び３０％のニッケルを含む銅−ニッケル合金
を用意することにより調べられた。
これらの合金は例１において説明した手順を用いて用意
された。得られブこインゴットは０．７６２　ｒｎ、ｎ
の板へと加工された。各板から得た試料は約５μｍ厚の
６０％Ｓｎ　−４０％Ｐｂハンダにより電気メッキされ
、９６時間迄の時間に対して１５０°Ｃで時効され、例
Ｉで説明したようにとぶづけテストが行なわれた。
比較の目的で、銅合金０１１０口Ｏなる試料も又約５　
ｔｔｍ厚の６０％Ｓｎ　−４０％Ｐｂハンダで電気メッ
キされ、９６時間迄の時間で１５０°Ｑ［おいて時効さ
れ、前述の如くどぶづけテストカ行なわれた。第４図は
ニッケルレベルが増大するにつれて加速放置寿命特性に
おける著しい改善が認められることを示している。
例■ ニッケルレベルの範囲が約９．５％から約３０％になる
よう一群の合金が選ばれた。これらの合金には合金Ｃ７
０６００、Ｃ７１３００、Ｃ７１５００、Ｃ７２５００
並びに合金Ａ′及び合金Ｂで光わす２つの合金が含まれ
ている。比較の目的のために合金Ｃ１９４００、ｃ６３
８００及びＣ６３８１［１が用いられた。これら合金の
完全なリスト及び公称成分が表Ｉにまとめられている。
これらの合金試料しま２５．４韮Ｘ、５０．８　ｍｍ　
（１インチ×２インチ）の試片に切断され、メチルアル
コールにより脱脂され、５０°Ｃの１２％Ｈ２ＳＯ４内
で１５秒間洗浄され、水洗いされ、市販の６０％Ｓｎ　
−４０％Ｐｂ弗化硼素酸塩メッキ浴内につけられた。陽
極として６０％Ｓｎ　−４０％ｐｂ合金が用いられた。
前記試片は公称約１２μｍ厚の６０％Ｓｎ　−４０％Ｐ
ｂでメッキされた。
電気メッキされた試片はより小さなセクションへと切断
され、空中で１５０°Ｃの温度により４８賠聞及び９６
時間時効された。時効された試料における金属間化合物
の厚味はＢｉｏｑｕａｎｔ像分析シズテムを用い１６８
０倍の倍率において評価された。
表Ｈにおいて要約されるように、４８時間及び９６時間
時効後合金Ａ、Ｂ、Ｃ７１３００及びＣ７１５００上に
形成された銅−錫金属間化合物の厚味は１μｍ以下であ
った。これと対照的に、合金０７２５０ロ上の金属間化
合物厚味は４８時間及び９６時間露出後においてそれぞ
れ８．０　ｔｍ及び１６．１μｍであり、合金Ｃ７０６
００上におけるそれらは４８時間及び９６時間露出後に
おいてそれぞれ４．５μｍ及び９．６μｍであった。合
金Ｃ１９４［］０、Ｃ６３８００及びＣ６３８１０上で
の金属間化合物形成速度は合金Ｃ７０’６ＤＯ及びＣ７
２５００上でのそれよりも低（かったが明らかに合金Ａ
、Ｂ、Ｃ７１３００及びＣ７１５００のそれらよりも高
かった。
表　　■ ｃ７０６００　　４．５　　９．６ 合金Ａ　　　　　　　＜１　　　　　　　＜１合金Ｂ　
　　　　　　　＜１　　　　　　　＜ＩＣ７１ろ００　
　　＜１　　　＜Ｉ Ｃ７１５００＜１　　　＜Ｉ Ｃ７２５００８，０１６，１ ｃ１９４００　　２．６　　３．２ ｃ６３８１０　　３．５　　３．８ ｃ６３８００　　２．９　　３．５ 例Ｖ 合金Ｃ１１０００、Ｃ’２６［１００、Ｃ７２５［］０
゜Ｃ７５２００及び銅合金Ｃの試料が２５．４ｍｍＸ５
０．８ｍｉの試片に切断された。これらの合金の公称成
分がＮ　ＩＴｒに要約されている。合金Ｃ１１０００、
Ｃ２６０［ＪＯ１０７２５０口及びｃ　７５２００＆ま
市販の合金である。合金Ｃは例■のように鋳造され加工
された。
表　ｌ１１ Ｃ１１０００−−−−−０，０５残余 ｃ２６０００　　−　　−　３０　−　　−　−　　残
余０７２５０口　９．５　　帆６　−０゜２２．６−　
　残余ｃ７５２００　１８　　−　１７　−　　−　−
　　残余合金ｃ２０−−　−　’−−残余 洗浄後、前記試片は最初フラックス内に浸漬され、次に
３００°Ｃの純錫内に５秒間浸漬された。
被覆された試片は室温迄放置冷却された。
ホットディップにより錫をメッキされた試片はより小さ
なセクションに切断され、２４０時間時間待間１５００
Ｃにおいて空中で時効された。時効された試片内の金属
間化合物厚味が前例と同様にして測定された。
第５図に示すように、試験された合金の全てが高温錫メ
ッキの結果幾分かの金属間化合物の成長を示した。しか
しながら、ｃｕ　−２［］％Ｎに相合金及び合金Ｃ７５
２００において最も薄肉の金属化合物が見出された。第
５図は各合金に対する最小及び最大金属間化合物厚さと
時間の関係を示している。ホットディップ錫メッキＣ７
２５００における１５０°Ｃ１２４０時間の時効後金属
間化合物層の特徴は金属間化合物の大きな島乃至結晶か
もとの錫コーティング表面中を突出しているということ
であるというのは興味深い。これと対照的＋ｙ−Ｃｕ−
２０％Ｎに相合金玉の金属間化合物は極めて薄゛肉であ
った。
前述の諸例は約１５％〜約ろ０％の範囲のニッケルが錫
又は錫含有物質で被覆された銅基底体のろう付は性放置
寿命を改善し、銅−錫及び／又は銅−亜鉛−錫金属間化
合物の成長を減少せしめるという効果を有していること
を例示している。
前記基底体はこれ迄説明されたニッケル含有銅合金のみ
から形成されたものとして説明されているか、これらの
基底体は又錫又は錫含有物質で被覆される複合材組織を
有することも出来る。前記複合相は二重又は三重にクラ
ッドされることも可能である。前記ニッケル含有銅合金
はコア相料又はクラッド側材料のいづれとしても用いる
ことが出来る。好ましくは、前記ニッケル含有銅合金は
複合相の別の物品に被覆され結合される部分を形成する
のが良い。複合材の残りの部分は銅又は銅合金及び鉄又
はステンレス鋼のような鉄合金の如き適当な金属又は合
金から構成することが出来る。
本発明によれば、これ迄説明した目的、手段及び利点を
完全に満足する改良されたろう付は性放置寿命を備えた
銅合金が提供されたことは明白である。本発明はその特
定の実施例と組合せて説明されてきたが、前述の説明を
受けて当業者が多くの代替例、修整例及び変更例を案内
出来ることは明白である。従って全てのそのような代替
例、修整例及び変更例も又特許請求の範囲内に含まね、
るものと理解されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は集積回路組立体の断面図、 第２図は５μｍ厚の６０％Ｓｎ　−４０％Ｐｂ　／・ン
ダで電気メッキされた種々の物質のろう付は性評価と１
５０°Ｃにおける時効時間との関係を示すグラフ図、 第３図は２．５μｍ厚の６０％Ｓｎ−４０％ｐｂノ１ン
ダで電気メッキされた種々の物質のろう伺は性評価と１
５０°Ｃにおける時効時間との関係を示すグラフ図、 第４図は５μｍ厚の６０％Ｓｎ　−４０％Ｐｂ／＼ンダ
で電気メッキされた種々の銅合金のろう付は性評価と１
５０°Ｃにおける時効時間との関係を示すグラフ図、 第５図はホットディップ錫メツキ後におけ、る最大及び
最小銅−錫金属間化合物厚味と１５０°Ｇにおけろ時効
時間との関係を示すグラフ図である。 １０・・・・・・・・・集積回路組立体、１８・・・・
・・・・・リードフレーム、１７・・・・・・・・・基
底体、 １９・・・・・・・・・錫又は錫含有物質層。 代理人　浅　村　　　皓 ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、　２ 凋丁　　（β片戸 ＦＩＧ、　５

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）銅−錫金属間北合物の成長が少ない複合構造体に
    おいて、該構造体は 銅ベース合金から形成された基低体にして。 前記銅ベース合金は槙不的に約１９％から約２８％のニ
    ッケル及び残余の基本的に銅とからなっている基ノ氏体
    と、 前Ｍｔ　Ｍ　底体の少なくとも一部分を覆っているコー
    ティングにして、 前記コーティングは錫含有物質から形成されて゛いるコ
    ーティングとを有し、 前記合金内の前記ニッケルはＭｉｌ記銅−錫金橋間化合
    物の成長及び前記鋼の前記コーティング中の拡散を阻害
    し、以って別記構造体のろう付け１午放置寿命及び接触
    抵抗を改善せしめていることを狩似とする複合構造体。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の複合構造体におい
    て、更に前記鋼合金が基本的に約１９％から約２６％の
    ニッケル及び残余。、の基本的に銅とからなっているこ
    とを特徴とする複合構造体。 （３）％許請求の範囲第１項に記載の複合構造体におい
    て、更に前記銅合金か約２５％迄の亜鉛を含んでおり、
    かくて前記合金内の前記ニッケルか銅−亜鉛−錫金属間
    化合物の成長を阻害することを特徴とする複合構造体。 （４）特許請求の範囲第１．！Ｊに記載の複合構貨体に
    おいて、東に前記基底体はコアとタラソデイング乞含ん
    でおり、前記鋼ベース合金は前記コア及びクラツディン
    グの一方を形成しており、前記錫百有物質は錫及び錫合
    金かりなるグループより選択されていることを特徴とす
    る複合構造体。 （５）特許請求の範囲第１項に記載の複合構造体におい
    て、前記コーティングは前記基ノ氏体の少な（とも１つ
    の表面上にメッキされた前記暢宮有物質のストライプを
    有していることを特徴とする複合構造体。 （６）電気的用掬に用いられる集積回路組立体において
    、前記組立体は複合構造体から形成されたリードフレー
    ムを有しており、前記複合構造体は基本的に約１９％か
    ら約２８％のニッケル及び残余の基本的に？ｌ１ｉｌと
    からなる銅合金より形成された基底体と、姥基底体の少
    なくとも一部分乞阪復するコーティングとを１ｌｉｉえ
    ており、前記コーティングは錫宮ｆ物質から形成されて
    いることを特徴とする集積回路組立体。 （力　特許請求の範囲第６項に記載の集積回路組立体に
    おいて、更に少はくとも１つの電気的コネクタが言まれ
    ており、前記リードフレームは前記少）求くとも１つの
    電気的コイ・フタに結合されており、前記リードフレー
    ムと前記電気的コネクタの各々の１ｔ４ｊの前記結合は
    １４ｉＪ記被覆鄭分において行なわれていることを待畝
    とする集積回Ｖ６組立体。 （８）特許請求の範囲第６項に記載の集積回路組立体に
    おいて、■ＩＪ記コーティングは自ｊＪ記基底体の次１
    ＩＩｉ上にメンキされたＩｉＩ記錫含有物買リストライ
    プを竹していることン待悼とする集積回路組立体。 （９）　　特許ｉｉｔ’Ｊ求の範面第６項に記載の集積
    回路組立体において、更に前記鋼合金は基本的に約１９
    ％から約２６％のニッケル及び残余の基本的に銅とから
    なって℃・ることを特徴とする集積回路組立体。 ００）特許請求の範囲甫６項に記載の集積回路組立体に
    おいて、更に前記鋼合金は更に約２５％迄の亜鉛を含ん
    でいることを特徴とする集積回路組立体。 （１１）符許該禾の範囲第６項に記載の′集積回路組立
    体において、更に前記４底体はコア及びクラツディング
    物質を含んでおり、前記鋼ベース＠金は前記コア及びク
    ラツディング物質の一方を形成しており、削記錫言俳゛
    勿貞は錫及び錫合金からなるグル−プからオく択さ才ｔ
    ていることを１才徴とする渠ｌ貢回路組立体。 （Ｉ２）　　改善されたろう伺は性放直寿命及び接朋抵
    仇を備えた複合構造体の形成方法において、該６．云は 基本的に約１９％から約２９％のニッケル及び残宗の基
    本的に銅とからなる鋼合金かり４抵体を形成する段階と
    、 前記承ノ代体の少なくとも一部分を錫言有物質で被積コ
    ーティングする段階とを有しており、前記銅合金内の前
    記ニッケルは銅−錫金属間化合物の成長及び前記合金内
    の前記鋼の前記コーティング中での拡散ケ１１目晋し、
    以って前記ろう付は性放肯、寿命及び前記接触抵抗を改
    善せしめていることを特徴とする燻台栴造体の形成ノ５
    法。 （１３１持許梢求の範囲第１２項に記載の方法において
    、爽にＳ’ｒＪ記形成段形成段階ｉＪ記基）代休を基本
    的に約１９％かり約２６％のニッケル及び残余の一４不
    的に銅とからなる銅合貧より形成する段ｌ＠を有してい
    ることを特徴とする複合構造体の形成力法。 ０弔　特許請求の範囲鋼１２項に記載の方法において、
    Ｉ］ｆＪ記・坂穣段１首は削記！１１！言何吻買のスト
    ライプンｍ記基ノ代俸上にメッキ１−る段階を有してい
    ること袈待畝とする複合＠危悴の形成方法。
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