JP5570109B2 - 電子機器用銅合金およびリードフレーム材 - Google Patents
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Description
ここで、プレス加工により作製されたリードフレーム等には、残留応力が発生する。この残留応力を除去するために、通常、プレス加工後のリードフレーム等には400℃から450℃での熱処理が施されているが、この熱処理の際に結晶組織が再結晶化することにより銅合金の強度が低下することが知られている。そこで、リードフレーム等に用いられる電子機器用銅合金には、前述の熱処理で強度が低下することがないように耐熱性が要求される。
しかしながら、従来の電子機器用銅合金では、500℃の高温領域での耐熱性が不十分であり、熱処理を行った際に強度が低下してしまうおそれがあった。そこで、耐熱性を従来よりも向上させた電子機器用銅合金が望まれていた。
さらには、Al、Be、Ca、Cr、MgおよびSiのうち少なくとも1種以上を有し、その含有量を0.0007〜0.5質量%に設定することが好ましい。
これらの元素は、電子機器用銅合金の特性を向上させる効果を有しており、用途にあわせて選択的に含有させることで特性を向上させることが可能となる。
本実施形態である電子機器用銅合金は、Fe;1.5〜2.4質量%、P;0.008〜0.08質量%およびZn;0.01〜0.5質量%を含み、かつ、Ni;0.003〜0.5質量%およびSn;0.003〜0.5質量%を含み、残部がCuと不可避不純物からなる組成を有している。
また、前述の透過型電子顕微鏡観察において、直径15〜35nmの析出物粒子の個数が、観察される析出物粒子の全個数のうちの40%とされている。
図1および図2において、矢印で示す粒子が析出物である。矢印Aで示される粒子が直径15〜35nmのものであり、矢印Bで示される粒子が直径15nm未満、矢印Cで示される粒子が直径35nmを超えるものである。また、透過型電子顕微鏡観察にはレプリカ法により作製した試料を用いても良い。
同様に、図2に示す写真(観察倍率10万倍)の視野面積は、約0.65μm2である。よって、この写真内でカウントされた析出物粒子の個数を0.65で除することで1μm2あたりの析出物の個数が算出されることになる。
なお、透過型電子顕微鏡観察は局所的な観察となるため、このような観察を複数回行うことが好ましい。
例えば、Fe、P、Zn、Ni、Sn、Al、Be、Ca、Cr、MgおよびSi以外の元素については、不可避不純物として含有されていてもよい。不可避不純物としては総量で0.5質量%以下に抑えることが好ましい。また、Cuは97質量%以上含まれていることが好ましい。
まず、溶解炉にて原料を溶解した後に鋳造を行い、表1に示す組成の鋳塊を得た。この鋳塊に熱間圧延を施し、表面酸化層を除去した後に3つに分割し、分割後のサンプルにそれぞれ冷間圧延および焼鈍を行い、試験片となる銅合金薄板を作製した。すなわち、組成を同じくする鋳塊を用いて熱間圧延後の冷間圧延条件および焼鈍条件を変化させ、析出状態を調整した試験片を作製した。
一方、比較例1では、直径15〜35nmの析出物粒子が1μm2あたり約8個観察され、直径15〜35nmの析出物粒子の個数が、観察される析出物粒子の全個数の約4%とされている。なお、この比較例1では、直径10μmより小さな析出物粒子が観察される析出物粒子の全個数の約80%とされ、微細な析出物粒子が数多く観察されている。
また、比較例2では、直径15〜35nmの析出物粒子が1μm2あたり約2個観察され、直径15〜35nmの析出物粒子の個数が、観察される析出物粒子の全個数の約3.8%とされている。
一方、比較例1、2においては、熱処理時間3分経過時に既に保持率が75%未満となり、熱処理時間5分経過後には保持率が70%未満となり、耐熱性が不十分であることが確認される。
Claims (2)
- Fe;1.5〜2.4質量%、P;0.008〜0.08質量%およびZn;0.01
〜0.5質量%を含み、かつ、Ni;0.003〜0.5質量%およびSn;0.003〜0.5質量%を含み、残部がCuと不可避不純物からなる組成を有し、透過型電子顕微鏡観察において、直径15〜35nmの析出物粒子が1μm2あたり30個以上観察されるとともに、直径15〜35nmの析出物粒子の個数が、観察される析出物粒子の全個数のうちの40%以上とされ、引張強度が500MPa以上、導電率が50%IACS以上、かつ、500℃で5分の熱処理後におけるビッカース硬度の(熱処理後硬度)/(熱処理前硬度)で算出される保持率が90%以上であることを特徴とする電子機器用銅合金。 - 半導体装置に用いられるリードフレーム材であって、
請求項1に記載の電子機器用銅合金からなることを特徴とするリードフレーム材。
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