JP2001316741A - プラスチック基板に設けられるピングリッドアレイ用icリードピンに適した銅合金 - Google Patents
プラスチック基板に設けられるピングリッドアレイ用icリードピンに適した銅合金Info
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Abstract
リードピンに適した銅合金を提供する。 【解決手段】 Znを0.05〜0.5wt%、Mgを
0.05〜0.5wt%含有し残部が不可避不純物とC
uからなる銅合金、Snを0.1〜1.0wt%含有し
残部が不可避不純物とCuからなる銅合金、Snを0.
1〜1.0wt%、Agを0.1〜0.6wt%含有し
残部が不可避不純物とCuからなる銅合金、Feを2.
1〜2.6wt%、Znを0.05〜0.2wt%、P
を0.015〜0.15wt%含有し残部が不可避不純
物とCuからなる銅合金、またはCrを0.4〜1.1
wt%含有し残部が不可避不純物とCuからなる銅合金
のいずれかであって、導電率が50%IACS以上、引
張り強さが400MPa以上650MPa以下の銅合
金。
Description
に設けられるピングリッドアレイ(Pin Grid Array:P
GA) 用ICリードピン(以下、PGA用ICリードピ
ンと略記する。)に適した銅合金に関する。
を搭載した基板の裏面に電気入出力端子としてろう付け
などにより設けられている。そして前記基板にはセラミ
ックス材が用いられ、PGA用ICリードピンには前記
セラミックス基板と同等の低熱膨張係数を有し、引張強
さおよび繰り返し曲げ性に優れるコバール(Kovar:Fe
−Ni−Co合金)が主に用いられていた。
スチック基板が使用されるようになり、プラスチック基
板の場合はPGA用ICリードピンに低熱膨張係数材を
用いる必要がない。一方、ICの機能向上のために、C
PU(Central Processing Unit) における伝送高速化お
よびICの高密度化が望まれており、PGA用ICリー
ドピンには高導電率材料が要求されている。このような
ことから、本発明者等は、CPUの伝送高速化とICの
高密度化に対応できる、プラスチック基板に設けられる
PGA用ICリードピンについて研究し、その必要特性
は50%IACS以上の導電率、コバール同等の引張強
さ、高度の繰り返し曲げ性であることを突き止め、さら
に研究を重ねて本発明を完成させるに至った。本発明
は、プラスチック基板に設けられるPGA用ICリード
ピンに適した、導電率、引張強さおよび繰り返し曲げ性
に優れる銅合金の提供を目的とする。
Znを0.05〜0.5wt%、Mgを0.05〜0.
5wt%含有し残部が不可避不純物とCuからなる銅合
金、Snを0.1〜1.0wt%含有し残部が不可避不
純物とCuからなる銅合金、Snを0.1〜1.0wt
%、Agを0.1〜0.6wt%含有し残部が不可避不
純物とCuからなる銅合金、Feを2.1〜2.6wt
%、Znを0.05〜0.2wt%、Pを0.015〜
0.15wt%含有し残部が不可避不純物とCuからな
る銅合金、またはCrを0.4〜1.1wt%含有し残
部が不可避不純物とCuからなる銅合金のいずれかであ
って、導電率が50%IACS以上、引張り強さが40
0MPa以上650MPa以下であることを特徴とする
プラスチック基板に設けられるピングリッドアレイ用I
Cリードピンに適した銅合金である。
Mg合金、Cu−Sn合金、Cu−Sn−Ag合金、C
u−Fe−Zn−P合金、Cu−Cr合金の5種の銅合
金のいずれかであり、合金元素量を適正化することによ
り、50%IACS以上の導電率と、400MPa以上
650MPa以下の引張強さと、実用上差し支えない程
度の繰り返し曲げ性とを具備した、プラスチック基板に
設けられるピングリッドアレイ用ICリードピンに適し
た銅合金である。
に規定する理由は、50%IACS未満ではCPUの伝
送高速化やICの高密度化に十分対応できないためであ
る。また引張強さを400MPa以上650MPa以下
に規定する理由は、400MPa未満ではIC組み立て
時および使用中にピンが損傷する恐れがあり、650M
Paを超えると十分な繰り返し曲げ性が得られなくなる
ためである。
金元素について説明する。前記Cu−Zn−Mg合金に
おいて、合金元素のZnおよびMgは強度向上に寄与す
る。この銅合金でZnおよびMgの濃度をそれぞれ0.
05〜0.5wt%に規定する理由は、いずれが下限値
未満でも十分な引張強さが得られず、いずれが上限値を
超えても十分な導電率または繰り返し曲げ性が得られな
いためである。
Snは強度向上に寄与する。この銅合金でSnの含有量
を0.1〜1.0wt%に規定する理由は、0.1wt%
未満では十分な引張強さが得られず、1.0wt%を超
えると十分な導電率または繰り返し曲げ性が得られない
ためである。
およびAgは強度向上に寄与する。この銅合金でSnを
0.1〜1.0wt%に規定し、Agを0.05〜0.
5wt%に規定する理由は、いずれが下限値未満でも十
分な引張強さが得られず、いずれが上限値を超えても十
分な導電率または繰り返し曲げ性が得られないためであ
る。さらにAgの場合は、高価なためコスト的に不利な
ためである。
Fe、ZnおよびPは強度向上に寄与する。この銅合金
でFeを2.1〜2.6wt%、Znを0.05〜0.
2wt%、Pを0.015〜0.15wt%にそれぞれ
規定する理由は、いずれが下限値未満でも十分な引張強
さが得られず、いずれが上限値を超えても十分な導電率
または繰り返し曲げ性が得られないためである。
向上に寄与する。この銅合金でCrを0.4〜1.1w
t%に規定する理由は、0.4wt%未満では十分な引張
強さが得られず、1.1wt%を超えると十分な導電率
または繰り返し曲げ性が得られないためである。
間加工(押出、圧延など)、引抜加工(伸線加工含む)
をこの順に施す常法により製造できる。導電率、引張強
さなどの特性は、主に合金組成により決まるが、引抜加
工時に施す中間焼鈍などの熱処理条件を選定することに
より調整することができる。
る。 (実施例1)本発明規定組成のCu−Zn−Mg合金、
Cu−Sn合金、Cu−Sn−Ag合金、Cu−Fe−
Zn−P合金、Cu−Cr合金を常法により溶解鋳造し
て鋳塊とし、この鋳塊に熱間押出と引抜加工をこの順に
施し、次いで中間焼鈍を入れながら伸線加工して直径
0.4mmの線材を製造した。
値外とした他は、実施例1と同じ方法により直径0.4
mmの線材を製造した。
線材について引張り強さ、導電率、繰り返し曲げ性を調
べた。さらに前記PGA用ICリードピンに施されるA
uめっきの密着性についても調査した。繰り返し曲げ性
は、線材の端部に230gの荷重を吊り下げて90°曲
げを左右方向に行い破断するまでの曲げ回数を測定し
た。曲げ回数は1往復を1回と数えた。曲げ回数は6回
以上なら実用上問題ないため曲げ回数が6回以上のもの
を良好と判定した。Auめっき密着性は、前記線材にA
uを常法によりめっきし、このAuめっき線材を捻回試
験して調べた。捻回試験は、チャック間距離50mm、
50回正転後40回反転する条件で行った。Auめっき
の剥離の有無は目視観察により判定した。結果を表1に
示す。
o.1〜12は、いずれも、導電率が50%IACS以
上、引張強さが400MPa以上650MPa以下であ
り、繰り返し曲げ性およびAuめっき密着性も良好で、
プラスチック基板に設けられるPGA用ICリードピン
として優れた特性を示した。他方、比較例のNo.13
はZnおよびMgが少ないため、No.15はSnが少
ないため、No.17はSnおよびAgが少ないため、
No.19はFeおよびZnが少ないため、No.21
はCrが少ないため、いずれも引張強さが低く、No.
14はZnおよびMgが多いため、No.16はSnが
多いため、No.18はSnおよびAgが多いため、N
o.20はFeおよびZnが多いため、No.22はC
rが多いため、いずれも導電率および繰り返し曲げ性に
劣り、比較例は全てPGA用ICリードピンとして不適
当であった。
ダー加工してPGA用ICリードピンとし、これを用い
て高速・高密度ICを組み立てた。このICは良好に稼
働し、またPGA用ICリードピンは組み立て時に曲が
りや破断を起こすようなことがなかった。これはPGA
用ICリードピンが高導電率であり、また引張強さおよ
び繰り返し曲げ性に優れたためである。
は、CPUの伝送高速化やICの高密度化に十分対応し
得る導電率、従来のコバールと同等の引張強さ、実用上
差し支えない程度の高度の繰り返し曲げ性を具備するも
のであり、プラスチック基板に設けられるPGA用IC
リードピンに好適である。依って、工業上顕著な効果を
奏する。
Claims (1)
- 【請求項1】 Znを0.05〜0.5wt%、Mgを
0.05〜0.5wt%含有し残部が不可避不純物とC
uからなる銅合金、Snを0.1〜1.0wt%含有し
残部が不可避不純物とCuからなる銅合金、Snを0.
1〜1.0wt%、Agを0.1〜0.6wt%含有し
残部が不可避不純物とCuからなる銅合金、Feを2.
1〜2.6wt%、Znを0.05〜0.2wt%、P
を0.015〜0.15wt%含有し残部が不可避不純
物とCuからなる銅合金、またはCrを0.4〜1.1
wt%含有し残部が不可避不純物とCuからなる銅合金
のいずれかであって、導電率が50%IACS以上、引
張り強さが400MPa以上650MPa以下であるこ
とを特徴とするプラスチック基板に設けられるピングリ
ッドアレイ用ICリードピンに適した銅合金。
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