JPS63109130A - 電子機器用銅合金 - Google Patents
電子機器用銅合金Info
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- JPS63109130A JPS63109130A JP61252644A JP25264486A JPS63109130A JP S63109130 A JPS63109130 A JP S63109130A JP 61252644 A JP61252644 A JP 61252644A JP 25264486 A JP25264486 A JP 25264486A JP S63109130 A JPS63109130 A JP S63109130A
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Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
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鋼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鋼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おること。
（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 −
０，１５ｗｔ％５ｎ−Ｐ合金ヤＣｕ−０，１ｗｔ％Ｆｅ
−Ｐ合金（以下ｗｔ％を％と略記）が用いられている。
０，１５ｗｔ％５ｎ−Ｐ合金ヤＣｕ−０，１ｗｔ％Ｆｅ
−Ｐ合金（以下ｗｔ％を％と略記）が用いられている。
（発明が解決しようとする問題点）
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、
−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、
−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、ハンダ付は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、ハンダ付は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、Ｍ Ｑ ０．０００５〜０．３％、
（：、 ｒ ０．０１〜１．０％を含み、更に［３０，
０００５〜０．３％、Ｃａ ０．０００５〜０．３％、
Ｙ ０．０００５〜０．３％、希土類元素＜ＲＥ ）
０．０００５〜０．３％、Ｖ ０．０００５〜０．００
０５〜０．３％、Ｈｆ ０．０００５〜０．３％、（３
ａ０、０００５〜０．３ ％、Ｇａ ０．０００５〜０
．３ ％、Ｇｅ０．０００５〜０．３ ％、Ｉ ｎ ０
．０００５〜０．３ ％、Ａｇ０、０００５〜０．３
％、Ｚ ｒ ０．０００５〜０．３ ％、ｓｂ０．００
０５〜０．３％、Ｂ ｉ ０．０００５〜０．３％、１
’−ｅ０．０００５〜０．３％、Ｎ ｂ ０．０００５
〜０．３％、Ｔｉ０．００１〜０．８ ％、Ｍｒｌ０．
００１〜０．８ ％、ｚｎｏ、ｏｏｉ 〜ｏ、ａ ％、
Ｓ ｎｏ、００１ 〜０．８ ％、Ｓｉ０．００１〜０
．８ ％、Ｎ ｉ ０．００１〜０．８％、Ｆｅ０．０
０３〜０．８ ％、Ｃ：、 ｏ ０．００１〜０．８
％、Ａｌｏ、ｏｏｉ〜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α含有量
を２０ｐｐｍ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。
（：、 ｒ ０．０１〜１．０％を含み、更に［３０，
０００５〜０．３％、Ｃａ ０．０００５〜０．３％、
Ｙ ０．０００５〜０．３％、希土類元素＜ＲＥ ）
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０５〜０．３％、Ｈｆ ０．０００５〜０．３％、（３
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〜０．３％、Ｔｉ０．００１〜０．８ ％、Ｍｒｌ０．
００１〜０．８ ％、ｚｎｏ、ｏｏｉ 〜ｏ、ａ ％、
Ｓ ｎｏ、００１ 〜０．８ ％、Ｓｉ０．００１〜０
．８ ％、Ｎ ｉ ０．００１〜０．８％、Ｆｅ０．０
０３〜０．８ ％、Ｃ：、 ｏ ０．００１〜０．８
％、Ａｌｏ、ｏｏｉ〜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α含有量
を２０ｐｐｍ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。
（作 用）
本発明合金において、Ｍ（７の添加は強度及び耐熱性を
向上させると共に、脱α、脱Ｓ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ＭＣＩ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、Ｃｕ基中にＣｒを
析出させて強度と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は性
を損なうためである。
向上させると共に、脱α、脱Ｓ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ＭＣＩ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、Ｃｕ基中にＣｒを
析出させて強度と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は性
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α及びｌｌＲ３
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おる。
び耐熱性を更に向上せしめると共に、脱α及びｌｌＲ３
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おる。
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ざく、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。
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ざく、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。
Ｂ ０．０００５〜０．３％、Ｃａ ０．０００５
〜０．３％、Ｙ ０．０００５〜０．３％、ＲＥ
０．０００５〜０．３％、ｖ ｏ、ｏｏｏｓ〜０．３
％、Ｈｆ ０．０００５〜０．３％、Ｇ ａ ０．０
００５〜０．３％、Ｇ ｅ ０．０００５〜０．３ ％
、Ｉ ｎ ０．０００５〜０．３％、Ａｃｔ ０．
０００５〜０．３％、Ｚ ｒ ０．０００５〜０．３
％、Ｓ ｂ ０．０００５〜０．３％、Ｂ ｉ ０
．０００５〜０．３％、−ｒｅ ０．０００５〜０．
３％、Ｎｂ０．０００５〜０．３％、Ｔ ｉ ０．０
０１〜０．８％、Ｍｎ ０．００１〜０．８％、ｚｎ
ｏ、ｏｏｉ 〜ｏ、ａ ％、Ｓ ｎ ０．００１〜
０．８％、３ ｉ ０．００１〜０．８％、Ｎ ｉ
０．００１〜０．８％、Ｆｅ ０．００１〜０．８
％、Ｃｏ ０．００１〜０．８％、Ａｌｌ ０．０
０１〜０．８％次にα含有量を２０ｐｐｍ以下に制限し
たのは、■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
ンダ付は性を劣化させ、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。
〜０．３％、Ｙ ０．０００５〜０．３％、ＲＥ
０．０００５〜０．３％、ｖ ｏ、ｏｏｏｓ〜０．３
％、Ｈｆ ０．０００５〜０．３％、Ｇ ａ ０．０
００５〜０．３％、Ｇ ｅ ０．０００５〜０．３ ％
、Ｉ ｎ ０．０００５〜０．３％、Ａｃｔ ０．
０００５〜０．３％、Ｚ ｒ ０．０００５〜０．３
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０．００１〜０．８％、Ｆｅ ０．００１〜０．８
％、Ｃｏ ０．００１〜０．８％、Ａｌｌ ０．０
０１〜０．８％次にα含有量を２０ｐｐｍ以下に制限し
たのは、■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
ンダ付は性を劣化させ、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は性を
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２０ｐｐｍ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５ｐ
ｐｍ以下に制限するとよい。更に析出物の大きさを１０
μ以下に制限したのは、析出物の大きさはメッキ密着性
やハンダ付は性を大きく左右し、析出物の大きざが１０
μ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。
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は性を
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２０ｐｐｍ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５ｐ
ｐｍ以下に制限するとよい。更に析出物の大きさを１０
μ以下に制限したのは、析出物の大きさはメッキ密着性
やハンダ付は性を大きく左右し、析出物の大きざが１０
μ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。
（実施例）
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
金元素を添加した俊、金型に鋳造し、第１表に示す合金
組成からなる厚さ２５ｍ、巾１２０．、長さ１５０ｍの
鋳塊を１ｑた。
解し、それぞれＭｇとＣｒを添加し、次いでその他の合
金元素を添加した俊、金型に鋳造し、第１表に示す合金
組成からなる厚さ２５ｍ、巾１２０．、長さ１５０ｍの
鋳塊を１ｑた。
これ等鋳塊について、その表面を一面あたり２．５馴而
削した後、加熱して８５０ ’Ｃ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、引張強ざ、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％５ｎ
−Ｐ合金及びＣｕ−０，１％Ｆｅ−Ｐ合金）と比較して
第２表に示す。
削した後、加熱して８５０ ’Ｃ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、引張強ざ、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％５ｎ
−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−ＨＯ５０５に基づき、引張り強さはＪ
ＩＳ−２２２４１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。
ＩＳ−２２２４１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３０ｓ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５
μ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、ツク１Ｏ個の
ものを◎印、２個以下のものを○印、３〜６個のものを
Δ印、それ以上のものをＸ印で表わした。熱間加工性に
ついては、８５０’Ｃ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Ｘ印、割れを発生しないも
のをＯ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 ’Ｃ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、は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Ｘ印で表わした。またハ
ンダ接合強度は直径９ｍの部分にリード線を共晶ハンダ
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り接合強度を求めた。
、表面脱脂、酸洗（表面厚さ０．３μ溶解）後、厚さ５
μ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、ツク１Ｏ個の
ものを◎印、２個以下のものを○印、３〜６個のものを
Δ印、それ以上のものをＸ印で表わした。熱間加工性に
ついては、８５０’Ｃ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Ｘ印、割れを発生しないも
のをＯ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 ’Ｃ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、は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Ｘ印で表わした。またハ
ンダ接合強度は直径９ｍの部分にリード線を共晶ハンダ
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り接合強度を求めた。
第１表及び第２表から明らかなように、本発明合金Ｎα
１〜１３は何れも従来合金Ｎα２１．２２と比較し、は
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、ハンダ接合性おにび酸化
膜剥離性を示すことが判る。
１〜１３は何れも従来合金Ｎα２１．２２と比較し、は
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、ハンダ接合性おにび酸化
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Ｎ０１４〜２０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ＭＱ含有徂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
有但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Ｎ０１４〜２０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ＭＱ含有徂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
有但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Ｎα１７．１９．２０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。
合金Ｎα１７．１９．２０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。
（発明の効果）
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、／
Claims (2)
- （１）Ｍｇ０．０００５〜０．３ｗｔ％、Ｃｒ０．０１
〜１．０ｗｔ％を含み、更にＢ０．０００５〜０．３ｗ
ｔ％、Ｃａ０．０００５〜０．３ｗｔ％、Ｙ０．０００
５〜０．３ｗｔ％、希土類元素０．０００５〜０．３ｗ
ｔ％、Ｖ０．０００５〜０．３ｗｔ％、Ｈｆ０．０００
５〜０．３ｗｔ％、Ｇａ０．０００５〜０．３ｗｔ％、
Ｇｅ０．０００５〜０．３ｗｔ％、Ｉｎ０．０００５〜
０．３ｗｔ％、Ａｇ０．０００５〜０．３ｗｔ％、Ｚｒ
０．０００５〜０．３ｗｔ％、Ｓｂ０．０００５〜０．
３ｗｔ％、Ｂｉ０．０００５〜０．３ｗｔ％、Ｔｅ０．
０００５〜０．３ｗｔ％、Ｎｂ０．０００５〜０．３ｗ
ｔ％、Ｔｉ０．００１〜０．８ｗｔ％、Ｍｎ０．００１
〜０．８ｗｔ％、Ｚｎ０．００１〜０．８ｗｔ％、Ｓｎ
０．００１〜０．８ｗｔ％、Ｓｉ０．００１〜０．８ｗ
ｔ％、Ｎｉ０．００１〜０．８ｗｔ％、Ｆｅ０．００３
〜０．８ｗｔ％、Ｃｏ０．００１〜０．８ｗｔ％、Ａｌ
０．００１〜０．８ｗｔ％の範囲内で、少なくとも１種
以上を合計０．００３〜０．８ｗｔ％含み、かつＯ＿２
含有量を２０ｐｐｍ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。 - （２）合金のＰ含有量を５０ｐｐｍ以下、Ｓ含有量を２
０ｐｐｍ以下、析出物の大きさを１０μｍ以下に制限す
る特許請求の範囲第１項記載の電子機器用銅合金。
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|---|---|---|---|
| JP61252644A JPH0784631B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 電子機器用銅合金 |
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Publications (2)
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| JPS63109130A true JPS63109130A (ja) | 1988-05-13 |
| JPH0784631B2 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 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784631B2 (ja) |
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