JP3379380B2 - 高強度・高導電性銅合金 - Google Patents
高強度・高導電性銅合金Info
- Publication number
- JP3379380B2 JP3379380B2 JP10598297A JP10598297A JP3379380B2 JP 3379380 B2 JP3379380 B2 JP 3379380B2 JP 10598297 A JP10598297 A JP 10598297A JP 10598297 A JP10598297 A JP 10598297A JP 3379380 B2 JP3379380 B2 JP 3379380B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- conductivity
- strength
- copper alloy
- ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体機器のリー
ド材，端子，コネクタ等に使用される高強度・高導電性
銅合金に関し、特に、低コストで、４２合金とほぼ同等
の強度を有しながら、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上の高
強度・高導電性銅合金に関するものである。
ド材，端子，コネクタ等に使用される高強度・高導電性
銅合金に関し、特に、低コストで、４２合金とほぼ同等
の強度を有しながら、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上の高
強度・高導電性銅合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置のリード材には、鉄系
では４２合金、銅合金ではコルソン系と称するＣｕ−Ｎ
ｉ−Ｓｉ系合金，Ｃｕ−Ｓｎ系合金あるいはＣｕ−Ｃｒ
系合金が使用されている。銅系材料は鉄系材料に比べて
高導電性であるため、熱放散性に優れるという特徴を有
しているが、比較的強度が低かったため強度を高める組
成が開発されてきた。これは、特に、最近２００ピンを
超えるようなＬＳＩ（Large Scale Integrated Circui
t）パッケージが製造されるようになり、リード材をよ
り薄く、インナーリード，アウターリードの幅はより狭
くという傾向が強く現れてくるようになり、リードその
ものの強度が重要視されてきたからである。
では４２合金、銅合金ではコルソン系と称するＣｕ−Ｎ
ｉ−Ｓｉ系合金，Ｃｕ−Ｓｎ系合金あるいはＣｕ−Ｃｒ
系合金が使用されている。銅系材料は鉄系材料に比べて
高導電性であるため、熱放散性に優れるという特徴を有
しているが、比較的強度が低かったため強度を高める組
成が開発されてきた。これは、特に、最近２００ピンを
超えるようなＬＳＩ（Large Scale Integrated Circui
t）パッケージが製造されるようになり、リード材をよ
り薄く、インナーリード，アウターリードの幅はより狭
くという傾向が強く現れてくるようになり、リードその
ものの強度が重要視されてきたからである。
【０００３】近年のＩＣ（Integrated Circuit）やＬＳ
Ｉの高集積化，高速化の潮流は当然のことながら半導体
チップの発熱量の増大を促すこととなり、現在、半導体
パッケージの合理的な放熱が課題の一つとなっている。
半導体パッケージの放熱経路としては、絶縁モールドを
通しての放散や、積極的にヒートシンクを付けるといっ
た方法のほか、リード材を通した配線基板への放熱も考
えられる。
Ｉの高集積化，高速化の潮流は当然のことながら半導体
チップの発熱量の増大を促すこととなり、現在、半導体
パッケージの合理的な放熱が課題の一つとなっている。
半導体パッケージの放熱経路としては、絶縁モールドを
通しての放散や、積極的にヒートシンクを付けるといっ
た方法のほか、リード材を通した配線基板への放熱も考
えられる。
【０００４】この場合、リード材の材質自体の熱伝導率
（導電率の値で置き換えることができる）が高いこと
が、直接、半導体パッケージの放熱性に影響してくるこ
とになる。この点に関し、従来の４２合金は約３％ＩＡ
ＣＳ（International AnnealedCopper Standard）とい
う極めて低い導電率であり、半導体パッケージの設計
上、大きな問題となっている。従って、ＭＯＳ−ＩＣ
（Metal Oxide Semiconductor Integrated Circuit）の
半導体パッケージでは鉄系から銅系への材質の転換が行
われており、より一層導電率の高い材料を指向する傾向
にある。この場合、銅系の材料に要求される特性として
は、一般的なリード材としての特性を持ち合わせている
こと、および、４２合金とほぼ同等の強度を有すること
があげられる。このことから、現在は、主に、Ｃｕ−Ｎ
ｉ−Ｓｉ系，Ｃｕ−Ｓｎ系あるいはＣｕ−Ｃｒ系の銅合
金が使用されている。
（導電率の値で置き換えることができる）が高いこと
が、直接、半導体パッケージの放熱性に影響してくるこ
とになる。この点に関し、従来の４２合金は約３％ＩＡ
ＣＳ（International AnnealedCopper Standard）とい
う極めて低い導電率であり、半導体パッケージの設計
上、大きな問題となっている。従って、ＭＯＳ−ＩＣ
（Metal Oxide Semiconductor Integrated Circuit）の
半導体パッケージでは鉄系から銅系への材質の転換が行
われており、より一層導電率の高い材料を指向する傾向
にある。この場合、銅系の材料に要求される特性として
は、一般的なリード材としての特性を持ち合わせている
こと、および、４２合金とほぼ同等の強度を有すること
があげられる。このことから、現在は、主に、Ｃｕ−Ｎ
ｉ−Ｓｉ系，Ｃｕ−Ｓｎ系あるいはＣｕ−Ｃｒ系の銅合
金が使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
銅合金によると、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系では導電率が５０
％ＩＡＣＳ程度、Ｃｕ−Ｓｎ系ではＳｎをＣｕに固溶さ
せて強度を上げているため３０％ＩＡＣＳ程度にしかな
らない。また、Ｃｕ−Ｃｒ系では導電率が７０％ＩＡＣ
Ｓ以上と高導電性を達成できるが、強度の点でやや不十
分であること、Ｃｒが難溶解材であること、および、耐
火材であるカーボンと反応しやすいことから溶解，鋳造
が難しく高コスト化するという問題がある。
銅合金によると、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系では導電率が５０
％ＩＡＣＳ程度、Ｃｕ−Ｓｎ系ではＳｎをＣｕに固溶さ
せて強度を上げているため３０％ＩＡＣＳ程度にしかな
らない。また、Ｃｕ−Ｃｒ系では導電率が７０％ＩＡＣ
Ｓ以上と高導電性を達成できるが、強度の点でやや不十
分であること、Ｃｒが難溶解材であること、および、耐
火材であるカーボンと反応しやすいことから溶解，鋳造
が難しく高コスト化するという問題がある。
【０００６】
【発明の目的】従って、本発明の目的は、低コストで、
４２合金とほぼ同等の強度を有しながら、導電率が５０
％ＩＡＣＳ以上の高強度・高導電性銅合金を提供するこ
とにある。
４２合金とほぼ同等の強度を有しながら、導電率が５０
％ＩＡＣＳ以上の高強度・高導電性銅合金を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５重量％、
Ｐを０．１〜０．８重量％含有してなる銅合金におい
て、ＦｅとＮｉの重量％の合計がＰの重量％の３〜１０
倍であり、かつ、ＦｅとＮｉのそれぞれの重量％の比が
Ｆｅ／Ｎｉ＝０．８〜１．２の範囲にあることを特徴と
する高強度・高導電性銅合金を提供するものである。
成するために、ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５重量％、
Ｐを０．１〜０．８重量％含有してなる銅合金におい
て、ＦｅとＮｉの重量％の合計がＰの重量％の３〜１０
倍であり、かつ、ＦｅとＮｉのそれぞれの重量％の比が
Ｆｅ／Ｎｉ＝０．８〜１．２の範囲にあることを特徴と
する高強度・高導電性銅合金を提供するものである。
【０００８】また、本発明は、上記目的を達成するため
に、ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５重量％、Ｐを０．１
〜０．８重量％含有し、残部がＣｕからなる銅合金にお
いて、ＦｅとＮｉの重量％の合計がＰの重量％の３〜１
０倍であり、かつ、ＦｅとＮｉのそれぞれの重量％の比
がＦｅ／Ｎｉ＝０．８〜１．２の範囲にあり、更に、Ｃｏ、Ｓｎ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｚｎ：０．０１〜１．０重量％ Ｂｅ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｙ：０．０１〜０．５重量％ Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ：０．０１〜０．２重量％ Ｂ：０．０１〜０．１重量％ の範囲 から選択した１種以上の元素を合計３重量％以下
の範囲で含有してなることを特徴とする高強度・高導電
性銅合金を提供するものである。
に、ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５重量％、Ｐを０．１
〜０．８重量％含有し、残部がＣｕからなる銅合金にお
いて、ＦｅとＮｉの重量％の合計がＰの重量％の３〜１
０倍であり、かつ、ＦｅとＮｉのそれぞれの重量％の比
がＦｅ／Ｎｉ＝０．８〜１．２の範囲にあり、更に、Ｃｏ、Ｓｎ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｚｎ：０．０１〜１．０重量％ Ｂｅ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｙ：０．０１〜０．５重量％ Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ：０．０１〜０．２重量％ Ｂ：０．０１〜０．１重量％ の範囲 から選択した１種以上の元素を合計３重量％以下
の範囲で含有してなることを特徴とする高強度・高導電
性銅合金を提供するものである。
【０００９】更に、本発明は、上記目的を達成するため
に、ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５重量％、Ｐを０．１
〜０．８重量％、Ｚｎを０．０５〜２重量％含有してな
る銅合金の合金元素組成範囲で、ＦｅとＮｉの重量％の
合計がＰの重量％の３〜１０倍であり、かつ、ＦｅとＮ
ｉのそれぞれの重量％の比がＦｅ／Ｎｉ＝０．８〜１．
２の範囲にあることを特徴とする高強度・高導電性銅合
金を提供するものである。
に、ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５重量％、Ｐを０．１
〜０．８重量％、Ｚｎを０．０５〜２重量％含有してな
る銅合金の合金元素組成範囲で、ＦｅとＮｉの重量％の
合計がＰの重量％の３〜１０倍であり、かつ、ＦｅとＮ
ｉのそれぞれの重量％の比がＦｅ／Ｎｉ＝０．８〜１．
２の範囲にあることを特徴とする高強度・高導電性銅合
金を提供するものである。
【００１０】以上に述べたように、本発明の第１の特徴
は、銅中にＦｅ，Ｎｉ，Ｐをある特定の組成比で添加
し、強度と導電率を好ましい値に調整した点にある。
は、銅中にＦｅ，Ｎｉ，Ｐをある特定の組成比で添加
し、強度と導電率を好ましい値に調整した点にある。
【００１１】今までにも、例えば、特開平２−１９４３
３号公報には、リードフレーム用、電子装置用としてＣ
ｕ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｐ系の銅合金が提案されている。しか
し、これらの銅合金では、Ｐが０．１％以下ではＦｅと
Ｎｉに基づく強度と導電率の向上が充分でなく、０．８
％以上では導電率が低下し、また、ＦｅとＮｉの配合比
が１対１を外れると、強度と導電率の向上のバランスが
崩れ、更に、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｐの配合比に関係なくはんだ
処理を施されたときは、はんだ耐候性が充分でないこと
が判明した。そこで、まず、銅中にＦｅ，Ｎｉ，Ｐをあ
る特定の組成比で添加し、強度と導電率を好ましい値に
調整した。
３号公報には、リードフレーム用、電子装置用としてＣ
ｕ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｐ系の銅合金が提案されている。しか
し、これらの銅合金では、Ｐが０．１％以下ではＦｅと
Ｎｉに基づく強度と導電率の向上が充分でなく、０．８
％以上では導電率が低下し、また、ＦｅとＮｉの配合比
が１対１を外れると、強度と導電率の向上のバランスが
崩れ、更に、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｐの配合比に関係なくはんだ
処理を施されたときは、はんだ耐候性が充分でないこと
が判明した。そこで、まず、銅中にＦｅ，Ｎｉ，Ｐをあ
る特定の組成比で添加し、強度と導電率を好ましい値に
調整した。
【００１２】まず、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｐの組成範囲である
が、ＦｅとＮｉはそれぞれＰと共添されると燐化物を形
成し、銅の強度および導電率を向上させる。このとき、
ＦｅとＮｉが合計で１％以下ではこの効果は小さく、ま
た４．５％以上ではその効果は飽和してしまう。この組
成範囲でＦｅとＮｉを熱処理し効果的に燐化物を形成さ
せるためには、０．１〜０．８％のＰが必要となる。
０．１％以下では、燐化物の形成が不十分となり、０．
８％以上では、余剰のＰが銅中に固溶し導電率を低下さ
せる。
が、ＦｅとＮｉはそれぞれＰと共添されると燐化物を形
成し、銅の強度および導電率を向上させる。このとき、
ＦｅとＮｉが合計で１％以下ではこの効果は小さく、ま
た４．５％以上ではその効果は飽和してしまう。この組
成範囲でＦｅとＮｉを熱処理し効果的に燐化物を形成さ
せるためには、０．１〜０．８％のＰが必要となる。
０．１％以下では、燐化物の形成が不十分となり、０．
８％以上では、余剰のＰが銅中に固溶し導電率を低下さ
せる。
【００１３】更に、上記の組成範囲の中でＦｅとＮｉの
合計量とＰの量との比率には最適範囲が存在しており、
ＦｅとＮｉの重量％の合計がＰの重量％の３〜１０倍の
範囲であることが必要である。これが３倍以下ではＰが
過剰となり、１０倍以上ではＦｅ，Ｎｉが過剰となり、
それぞれ導電率を害する結果となる。また、４〜６倍の
範囲にあればより好ましい特性が期待できる。
合計量とＰの量との比率には最適範囲が存在しており、
ＦｅとＮｉの重量％の合計がＰの重量％の３〜１０倍の
範囲であることが必要である。これが３倍以下ではＰが
過剰となり、１０倍以上ではＦｅ，Ｎｉが過剰となり、
それぞれ導電率を害する結果となる。また、４〜６倍の
範囲にあればより好ましい特性が期待できる。
【００１４】次に、Ｆｅ量とＮｉ量の比率にも最適範囲
が存在する。ＦｅとＮｉは強度と導電率に対し、同様の
効果を期待して添加するものであるが、Ｆｅを添加した
場合、強度向上に対する効果は少ないが導電率は高めの
ものが得られやすい。一方、Ｎｉは強度向上に効果は高
いがＦｅと比べると導電率は高めのものを得にくい。従
って、半導体機器のリード材としての強度と導電率の双
方において調和のとれた材料を設計しようとするとき、
ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５％の範囲でそれぞれ１対
１の配合比とすることが必要になる。実際の量産での溶
解，鋳造では、完全に１対１とすることはほとんど不可
能であるため、支障のないと思われる範囲として、本発
明ではＦｅ／Ｎｉ＝０．８〜１．２の配合比を設定し
た。この比率が０．８以下ではＮｉが過剰となって導電
率不足となり、１．２以上ではＦｅが過剰となって強度
不足となり調和のとれた材料を得ることができなくな
る。
が存在する。ＦｅとＮｉは強度と導電率に対し、同様の
効果を期待して添加するものであるが、Ｆｅを添加した
場合、強度向上に対する効果は少ないが導電率は高めの
ものが得られやすい。一方、Ｎｉは強度向上に効果は高
いがＦｅと比べると導電率は高めのものを得にくい。従
って、半導体機器のリード材としての強度と導電率の双
方において調和のとれた材料を設計しようとするとき、
ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５％の範囲でそれぞれ１対
１の配合比とすることが必要になる。実際の量産での溶
解，鋳造では、完全に１対１とすることはほとんど不可
能であるため、支障のないと思われる範囲として、本発
明ではＦｅ／Ｎｉ＝０．８〜１．２の配合比を設定し
た。この比率が０．８以下ではＮｉが過剰となって導電
率不足となり、１．２以上ではＦｅが過剰となって強度
不足となり調和のとれた材料を得ることができなくな
る。
【００１５】また、本発明の第２の特徴は、上記元素に
加えてＣｏ，Ｓｎ，Ｍｎ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｂ
ｅ，Ｉｎ，Ｔｅ，Ｙ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂの中から選
択される１種以上の元素を添加した点にある。
加えてＣｏ，Ｓｎ，Ｍｎ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｂ
ｅ，Ｉｎ，Ｔｅ，Ｙ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂの中から選
択される１種以上の元素を添加した点にある。
【００１６】これらの元素のうち、Ｍｎ，Ａｇ，Ｃｄ，
Ｚｎは脱酸、脱硫効果があり、酸素と結びつきやすいＰ
の含有量を算定させる効果や熱間加工性の改善効果が高
い。また、Ｃｏ，Ｓｎ，Ｙ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒは結晶粒
を微細化させ延性を改善する効果を持つとともに、固溶
硬化，析出硬化によって強度を向上させる効果が高い。
更に、Ｐｂ、Ｂｅ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｂは快削性の向上効果
が高く、リード材成形時のプレス加工性を改善する。こ
れらの元素は単独で添加しても有効であるが、その働き
に応じ２種以上を組み合わせて添加することにより、さ
らに有効な効果を期待することができる。
Ｚｎは脱酸、脱硫効果があり、酸素と結びつきやすいＰ
の含有量を算定させる効果や熱間加工性の改善効果が高
い。また、Ｃｏ，Ｓｎ，Ｙ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒは結晶粒
を微細化させ延性を改善する効果を持つとともに、固溶
硬化，析出硬化によって強度を向上させる効果が高い。
更に、Ｐｂ、Ｂｅ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｂは快削性の向上効果
が高く、リード材成形時のプレス加工性を改善する。こ
れらの元素は単独で添加しても有効であるが、その働き
に応じ２種以上を組み合わせて添加することにより、さ
らに有効な効果を期待することができる。
【００１７】ただし、これらの添加元素は、過剰に添加
すると導電率の劣化を引き起こすという問題がある。ま
た、Ｃｒ、Ｔｉ等の難溶解材は添加量が多くなると鋳造
が難しくなる。そこでそれぞれ１元素あたりの添加量
を、Ｃｏ，Ｓｎ，Ｍｎ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ｚｎについ
ては０．０１〜１．０重量％、Ｂｅ，Ｉｎ，Ｔｅ，Ｙに
ついては０．０１〜０．５重量％、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒに
ついては０．０１〜０．２重量％、Ｂについては０．０
０１〜０．１重量％とし、かつ、２種以上の元素を添加
する場合は、その合計量を３重量％以下にするよう添加
量の範囲を規定する。この範囲より少ない量では各元素
の添加効果を期待することが難しく、この範囲を超える
量では導電率の劣化をはじめとして、延性の低下、はん
だ付け性やめっき性の劣化等の悪影響が生じやすくな
る。
すると導電率の劣化を引き起こすという問題がある。ま
た、Ｃｒ、Ｔｉ等の難溶解材は添加量が多くなると鋳造
が難しくなる。そこでそれぞれ１元素あたりの添加量
を、Ｃｏ，Ｓｎ，Ｍｎ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ｚｎについ
ては０．０１〜１．０重量％、Ｂｅ，Ｉｎ，Ｔｅ，Ｙに
ついては０．０１〜０．５重量％、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒに
ついては０．０１〜０．２重量％、Ｂについては０．０
０１〜０．１重量％とし、かつ、２種以上の元素を添加
する場合は、その合計量を３重量％以下にするよう添加
量の範囲を規定する。この範囲より少ない量では各元素
の添加効果を期待することが難しく、この範囲を超える
量では導電率の劣化をはじめとして、延性の低下、はん
だ付け性やめっき性の劣化等の悪影響が生じやすくな
る。
【００１８】更に、本発明の第３の特徴は、Ｃｕ−Ｎｉ
−Ｆｅ−Ｐ系の銅合金に、Ｚｎをある特定の組成比で添
加し、はんだ耐候性を向上させるようにした点にある。
−Ｆｅ−Ｐ系の銅合金に、Ｚｎをある特定の組成比で添
加し、はんだ耐候性を向上させるようにした点にある。
【００１９】Ｚｎは、例えば、半導体装置のリード材が
基板にはんだ付けされ、ある温度で化学変化を受けてい
く過程ではんだが剥離する現象を防止する効果、いわゆ
る、はんだ耐候性を向上させる元素である。従って、Ｚ
ｎは効果を及ぼす最小の添加量として０．０５％以上と
し、導電性に悪影響を及ぼすため最大２％の範囲で添加
するようにした。
基板にはんだ付けされ、ある温度で化学変化を受けてい
く過程ではんだが剥離する現象を防止する効果、いわゆ
る、はんだ耐候性を向上させる元素である。従って、Ｚ
ｎは効果を及ぼす最小の添加量として０．０５％以上と
し、導電性に悪影響を及ぼすため最大２％の範囲で添加
するようにした。
【００２０】以上の各添加元素は、いずれも活性な元素
ではなく容易に溶解，鋳造が可能なものであるため、低
コストで供給が可能である。
ではなく容易に溶解，鋳造が可能なものであるため、低
コストで供給が可能である。
【００２１】
【実施例】［実施例１］
溶解原材料として、純銅、純鉄、純ニッケル，銅−燐母
合金および各副成分元素を用意して試料とし、これらの
試料を高周波溶解炉で木炭を被覆しながら所定の配合成
分となるように溶解，鋳造した。表１に試料の組成を示
す。
合金および各副成分元素を用意して試料とし、これらの
試料を高周波溶解炉で木炭を被覆しながら所定の配合成
分となるように溶解，鋳造した。表１に試料の組成を示
す。
【表１】
【００２２】次に、この鋳塊を２ｍｍに板厚まで熱間圧
延した後、表面の酸化物を除去し、０．７ｍｍまで冷間
圧延した。ここで、９００℃で３０分間加熱し水冷する
溶体化処理を行った。引き続き、５００℃で１時間の時
効処理を行い、０．５ｍｍまで再び冷間圧延を行い性能
試験に供した。この性能試験の結果を表２に示す。
延した後、表面の酸化物を除去し、０．７ｍｍまで冷間
圧延した。ここで、９００℃で３０分間加熱し水冷する
溶体化処理を行った。引き続き、５００℃で１時間の時
効処理を行い、０．５ｍｍまで再び冷間圧延を行い性能
試験に供した。この性能試験の結果を表２に示す。
【表２】
【００２３】表２から明らかなように、本発明の銅合金
（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１３）では導電率が５０％ＩＡＣＳ
以上、硬さも１５０Ｈｖ以上とバランスのとれた性能が
得られていることがわかる。一方、比較合金（Ｎｏ．１
４〜Ｎｏ．２３）をみると、Ｆｅ／Ｎｉ比の小さいＮ
ｏ．１４では導電率が不足し、逆にＦｅ／Ｎｉ比の大き
いＮｏ．１７，Ｎｏ．１９では硬さが不足している。
（Ｆｅ＋Ｎｉ）／Ｐ比では、これが小さいＮｏ．１５や
Ｎｏ．１８、また逆に大きいＮｏ．２０は導電率が極め
て低い値となっている。更に、Ｆｅ＋Ｎｉが５．０重量
％と高いＮｏ．１６はＦｅ＋ＮｉとＰの比を適切な値に
しても良好な特性は得られていない。Ｎｏ．２１〜Ｎ
ｏ．２３は副成分の量が過剰であるが、いずれの場合も
導電率が低くなっている。
（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１３）では導電率が５０％ＩＡＣＳ
以上、硬さも１５０Ｈｖ以上とバランスのとれた性能が
得られていることがわかる。一方、比較合金（Ｎｏ．１
４〜Ｎｏ．２３）をみると、Ｆｅ／Ｎｉ比の小さいＮ
ｏ．１４では導電率が不足し、逆にＦｅ／Ｎｉ比の大き
いＮｏ．１７，Ｎｏ．１９では硬さが不足している。
（Ｆｅ＋Ｎｉ）／Ｐ比では、これが小さいＮｏ．１５や
Ｎｏ．１８、また逆に大きいＮｏ．２０は導電率が極め
て低い値となっている。更に、Ｆｅ＋Ｎｉが５．０重量
％と高いＮｏ．１６はＦｅ＋ＮｉとＰの比を適切な値に
しても良好な特性は得られていない。Ｎｏ．２１〜Ｎ
ｏ．２３は副成分の量が過剰であるが、いずれの場合も
導電率が低くなっている。
【００２４】〔実施例２〕溶解原材料として、純銅、純
鉄、純ニッケル，銅−燐母合金を用意して試料とし、こ
れらの試料を高周波溶解炉で木炭を被覆しながら所定の
配合成分となるように溶解，鋳造した。表３に試料の組
成を示す。
鉄、純ニッケル，銅−燐母合金を用意して試料とし、こ
れらの試料を高周波溶解炉で木炭を被覆しながら所定の
配合成分となるように溶解，鋳造した。表３に試料の組
成を示す。
【表３】
【００２５】次に、この鋳塊を２ｍｍの板厚まで熱間圧
延した後、表面の酸化物を除去し、０．７ｍｍまで冷間
圧延した。ここで、９００℃で３０分間加熱し水冷する
溶体化処理を行った。引き続き、５００℃で１時間の時
効処理を行い、０．５ｍｍまで再び冷間圧延を行い性能
試験に供した。この性能試験の結果を表４に示す。
延した後、表面の酸化物を除去し、０．７ｍｍまで冷間
圧延した。ここで、９００℃で３０分間加熱し水冷する
溶体化処理を行った。引き続き、５００℃で１時間の時
効処理を行い、０．５ｍｍまで再び冷間圧延を行い性能
試験に供した。この性能試験の結果を表４に示す。
【表４】
【００２６】表４から明らかなように、本発明の銅合金
（Ｎｏ．３１〜Ｎｏ．３３）では導電率が５０％ＩＡＣ
Ｓ以上、硬さも１５０Ｈｖ以上とバランスのとれた性能
が得られていることがわかる。一方、比較合金（Ｎｏ．
３４〜Ｎｏ．４１）をみると、Ｆｅ／Ｎｉ比の小さいＮ
ｏ．３４では導電率が不足し、逆にＦｅ／Ｎｉ比の大き
いＮｏ．３９，Ｎｏ．４１では硬さが不足している。
（Ｆｅ＋Ｎｉ）／Ｐ比では、これが小さいＮｏ．３５や
Ｎｏ．３８、また逆に大きいＮｏ．４０は導電率が極め
て低い値となっている。更に、Ｆｅ＋Ｎｉが５．０重量
％と高いＮｏ．３６はＦｅ＋Ｎｉ／Ｐの比を適切な値に
しても良好な特性は得られておらず、Ｚｎを２．５％と
したＮｏ．３８では導電率が低くなっている。
（Ｎｏ．３１〜Ｎｏ．３３）では導電率が５０％ＩＡＣ
Ｓ以上、硬さも１５０Ｈｖ以上とバランスのとれた性能
が得られていることがわかる。一方、比較合金（Ｎｏ．
３４〜Ｎｏ．４１）をみると、Ｆｅ／Ｎｉ比の小さいＮ
ｏ．３４では導電率が不足し、逆にＦｅ／Ｎｉ比の大き
いＮｏ．３９，Ｎｏ．４１では硬さが不足している。
（Ｆｅ＋Ｎｉ）／Ｐ比では、これが小さいＮｏ．３５や
Ｎｏ．３８、また逆に大きいＮｏ．４０は導電率が極め
て低い値となっている。更に、Ｆｅ＋Ｎｉが５．０重量
％と高いＮｏ．３６はＦｅ＋Ｎｉ／Ｐの比を適切な値に
しても良好な特性は得られておらず、Ｚｎを２．５％と
したＮｏ．３８では導電率が低くなっている。
【００２７】なお、上記の実施例１および実施例２の製
造工程では、溶体化処理後直ちに時効処理する工程とな
っているが、両工程の間に冷間圧延を施しても良いし、
冷間圧延をはさんで２段の時効処理を行うようにしても
良い。
造工程では、溶体化処理後直ちに時効処理する工程とな
っているが、両工程の間に冷間圧延を施しても良いし、
冷間圧延をはさんで２段の時効処理を行うようにしても
良い。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の高強度・高
導電性銅合金によれば、ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５
重量％、Ｐを０．１〜０．８重量％含有してなる銅合金
において、ＦｅとＮｉの重量％の合計をＰの重量％の３
〜１０倍とし、かつ、ＦｅとＮｉのそれぞれの重量％の
比をＦｅ／Ｎｉ＝０．８〜１．２の範囲としたので、低
コストで、４２合金とほぼ同等の強度を有しながら、導
電率が５０％ＩＡＣＳ以上の高強度・高導電性銅合金を
提供することができる。従って、４２合金の代替合金と
して半導体装置用のリード材として使用することができ
る。その結果、ＩＣやＬＳＩの高速化，高集積化に大き
く寄与することができる。
導電性銅合金によれば、ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５
重量％、Ｐを０．１〜０．８重量％含有してなる銅合金
において、ＦｅとＮｉの重量％の合計をＰの重量％の３
〜１０倍とし、かつ、ＦｅとＮｉのそれぞれの重量％の
比をＦｅ／Ｎｉ＝０．８〜１．２の範囲としたので、低
コストで、４２合金とほぼ同等の強度を有しながら、導
電率が５０％ＩＡＣＳ以上の高強度・高導電性銅合金を
提供することができる。従って、４２合金の代替合金と
して半導体装置用のリード材として使用することができ
る。その結果、ＩＣやＬＳＩの高速化，高集積化に大き
く寄与することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−331363（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−298680（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−67738（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 1/00 - 49/14
C22F 1/00 - 3/02
H01L 23/14
Claims (3)
- 【請求項１】ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５重量％、Ｐ
を０．１〜０．８重量％含有し、残部がＣｕからなる銅
合金であって、 ＦｅとＮｉの重量％の合計がＰの重量％の３〜１０倍で
あり、かつ、ＦｅとＮｉのそれぞれの重量％の比がＦｅ
／Ｎｉ＝０．８〜１．２の範囲にあり、溶体化処理後に
時効処理が施されていることを特徴とする高強度・高導
電性銅合金。 - 【請求項２】ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５重量％、Ｐ
を０．１〜０．８重量％、下記の中から選択した１種以
上の元素を合計３重量％以下の範囲で含有し、残部がＣ
ｕからなる銅合金であって、 ＦｅとＮｉの重量％の合計がＰの重量％の３〜１０倍で
あり、かつ、ＦｅとＮｉのそれぞれの重量％の比がＦｅ
／Ｎｉ＝０．８〜１．２の範囲にあり、溶体化処理後に
時効処理が施されていることを特徴とする高強度・高導
電性銅合金。 （記） Ｃｏ：０．０１〜１．０重量％、Ｓｎ：０．０１〜１．
０重量％、 Ｍｎ：０．０１〜１．０重量％、Ａｇ：０．０１〜１．
０重量％、 Ｃｄ：０．０１〜１．０重量％、Ｐｂ：０．０１〜１．
０重量％、 Ｚｎ：０．０１〜１．０重量％、Ｂｅ：０．０１〜０．
５重量％、 Ｉｎ：０．０１〜０．５重量％、Ｔｅ：０．０１〜０．
５重量％、 Ｙ：０．０１〜０．５重量％、Ｃｒ：０．０１〜０．２
重量％、 Ｔｉ：０．０１〜０．２重量％、Ｚｒ：０．０１〜０．
２重量％、Ｂ：０．０１〜０．１重量％ 。 - 【請求項３】ＦｅとＮｉを合計で１〜４．５重量％、Ｐ
を０．１〜０．８重量％、Ｚｎを０．０５〜２重量％含
有し、残部がＣｕからなる銅合金であって、ＦｅとＮｉ
の重量％の合計がＰの重量％の３〜１０倍であり、か
つ、ＦｅとＮｉのそれぞれの重量％の比がＦｅ／Ｎｉ＝
０．８〜１．２の範囲にあり、溶体化処理後に時効処理
が施されていることを特徴とする高強度・高導電性銅合
金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10598297A JP3379380B2 (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 高強度・高導電性銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10598297A JP3379380B2 (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 高強度・高導電性銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10298679A JPH10298679A (ja) | 1998-11-10 |
| JP3379380B2 true JP3379380B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=14421961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10598297A Expired - Fee Related JP3379380B2 (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 高強度・高導電性銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3379380B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3465108B2 (ja) | 2000-05-25 | 2003-11-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 電気・電子部品用銅合金 |
| DE60045261D1 (de) * | 2000-08-24 | 2010-12-30 | Mitsubishi Electric Corp | Steuerung für ein abgasrückführventil |
| JP3885595B2 (ja) | 2001-03-06 | 2007-02-21 | 国産電機株式会社 | 回動負荷駆動用直流サーボモータの制御方法及び装置 |
| TW200741019A (en) | 2006-03-31 | 2007-11-01 | Nippon Mining Co | Copper alloy having excellent hot workability and its production method |
| TW200741018A (en) * | 2006-03-31 | 2007-11-01 | Nippon Mining Co | Copper alloy having excellent hot workability |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP10598297A patent/JP3379380B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10298679A (ja) | 1998-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0741887A (ja) | 電気、電子部品用銅合金及びその製造方法 | |
| KR950004935B1 (ko) | 전자 기기용 구리 합금 | |
| JPS63130739A (ja) | 半導体機器リ−ド材又は導電性ばね材用高力高導電銅合金 | |
| JPS61183426A (ja) | 高力高導電性耐熱銅合金 | |
| JP3379380B2 (ja) | 高強度・高導電性銅合金 | |
| JP3900733B2 (ja) | 高強度・高導電性銅合金材の製造方法 | |
| JPS6160846A (ja) | 半導体装置用銅合金リ−ド材 | |
| JPS63149345A (ja) | 耐熱性を向上させた高力高導電銅合金 | |
| JP2956696B1 (ja) | 高強度・高導電性銅合金およびその加工方法 | |
| JPH0534409B2 (ja) | ||
| JPH0718355A (ja) | 電子機器用銅合金およびその製造方法 | |
| JPS6250426A (ja) | 電子機器用銅合金 | |
| JPH0219433A (ja) | 電子機器用銅合金 | |
| JPS6250428A (ja) | 電子機器用銅合金 | |
| JP3407527B2 (ja) | 電子機器用銅合金材 | |
| JP3755272B2 (ja) | 高強度・高導電性銅合金の製造方法 | |
| JPH0356294B2 (ja) | ||
| JPH06172896A (ja) | 高力高導電性銅合金 | |
| JPH06184666A (ja) | 高力高導電性銅合金 | |
| JPH10298680A (ja) | 高強度・高導電性銅合金 | |
| JPS63192835A (ja) | セラミツクパツケ−ジ用リ−ド材 | |
| JP2576853B2 (ja) | はんだ接合強度に優れた電子機器用銅合金とその製造法 | |
| JPH06235035A (ja) | 高力高導電性銅合金 | |
| JPH06184676A (ja) | 高力高導電性銅合金 | |
| JPH0219432A (ja) | 半導体機器リード材又は導電性ばね材用高力高導電銅合金 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081213 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |