JPH01263243A

JPH01263243A - 電子機器用銅合金

Info

Publication number: JPH01263243A
Application number: JP63089383A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kubozono; 久保薗　健治; Koji Nakajima; 孝司中島; Takefumi Ito; 武文伊藤; Kimio Hashizume; 橋爪　公男; Shinichi Iwase; 岩瀬　晋一
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1989-10-19

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、集積回路のリードフレーム材やコネクタ等の
電子機器用鋼合金に関するものである。

〔従来の技術〕

電子機器に使用される材料は、部品の小型化や高信頼性
の要求に伴い、高強度、高１！導材に加え。

耐食性や耐熱性のより優れたものが望まれている。

集積回路のリードフレーム材の例では、従来鉄系の４２
アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ）と銅系に大別されるが、近
年は高集積度化による発熱から熱を逃がすため、銅系材
への変更が進みつつある。しかしながら、一方では小型
化の進行に伴って、材料自体も薄板化が進み、従来の銅
合金の強度水準では不十分で、ＱＦＰ（クラオード・フ
ラット・パッケージ）タイプのＩＣパッケージにおいて
は、４２７０イが依然として使用されている。これらの
動向の中で、広範囲のニーズに応えられる水準の目安と
して、４２アロイと同等の強度、即ち引張強さで７０ｋ
ｇｆ／ｍｍ”　ｌ・目当の強度、電気伝導率としては３
０％ｌＡＣ３以上をあわせもつ材料が望まれている。

また一方で、コネクタ等の一部には、小型化による素材
の薄肉化に対して、よりばね特性の高いものが望まれて
おり、りん青銅と同等以上の電気伝導率を有し、強度水
準はより高いものも望まれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の電子機器用銅合金としてはＣＤＡ　（Ｃｏｐｐｅ
ｒＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｉｏｎ）
ＣＩ９４００合金やＣｕ−０，１％Ｓｎ、　Ｃｕ−０，
１％Ｆｅなどの高伝導型（引張強さでは約５０ｋｇｆ／
ｍｍ′程度以下であるが、電気伝導率は６０％ｌＡＣ３
以上）や、りん青銅のような高強度型（強度は４２７０
イ水準であるが、電気伝導率は２０％ｌＡＣ３以下）が
主に使われてきており、さらに高強度材としては、高価
なベリリウム銅合金等がある。

しかしながら、リードフレームやコネクタ等の分野で要
求される電気伝導率、強度水準および価格の点でそれぞ
れ一長一短があり、十分満足できる状況ではない。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもの
で、強度と電気伝導率の両方に優れた特性をもつ電子機
器用銅合金を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は次の電子機器用鋼合金である。

（１）重量％にて、ニッケル１．０〜８％、燐０．１〜
０．８％　およびシリコン０．０６〜１％を含有し、残
部が銅および不可避の不純物から成る電子機器用鋼合金
。

（２）重量％にて、ニッケル１．０〜８％、燐０．１〜
０．８％およびシリコン０．０６〜１％を含有し、残部
が銅および不可避の不純物から成り、酸素含有量が２０
ｐｐｍ以下である電子機器用銅合金。

（３）重量％にて、ニッケル１．０〜８％、燐０．１〜
０．８％、シリコン０．０６〜１％および亜鉛０．０３
〜０．５％を含有し、残部が銅および不可避の不純物か
ら成る電子機器用銅合金。

（４）重量％にて、ニッケル１．０〜８％、燐０．１〜
０．８％、シリコン０．０６〜１％および亜鉛０゜０３
〜０．５％をぎ有し、残部が銅および不可避の不純物か
ら成り、酸素含有量が２０ρρｍ以下である電子機器用
銅合金。

以下、本発明の電子機器用銅合金を構成する合金成分の
添加理由と、その組成範囲の限定理由について説明する
。

ニッケル、燐およびシリコンは、これらの元素が金属間
化合物を効率よく生成し、強度の向上と導′１π率の低
下の少ない範囲とし、ニッケルの下限１．０％は、これ
未満では金属間化合物が少なく、強度の向上が少ないた
めであり、８％を超えると強度水準の向上が、配合量に
比して効果が少なくなり、また、電気伝導率の低下とは
んだめっきの耐熱性が劣化する傾向にあるためである。

ニッケル、燐およびシリコンの量の範囲の関係は、重ｂ
ｔ比的にＮｉ：　Ｐが約５　：　１　、Ｎｉ：Ｓｉが約
４＝１にあるときに、強度、電気伝導率の水準が最も優
れており、これは金属間化合物として、Ｎｉ、　Ｐ２や
Ｎｉ２Ｓｉにほぼ相当している。従って燐、シリコンの
景は、この重量比より範囲を定めた。

添加元素の亜鉛については、亜鉛ははんだ付けあるいは
はんだめっき後の高温環境におけるはんだ層の剥離等の
信頼性劣化を抑える効果が認められ、その最少必要址の
０．０３％を下限とし、上限については応力腐食性の点
で０．５％とした。

酸素含有量については、素材へのＡｇめっき密着性の評
価より、Ａｇめっき後、加熱テスト（４５０°Ｃ×５　
ｍ１ｎ）によりめっきフクレの発生が認められない範囲
として上限を２０ｐｐｍとした。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について説明する。

試料の作成は、高周波電気炉にて溶解後、厚さ２０　ｍ
　ｍの鋳型に鋳込み、表面を固剤後、冷間圧延と熱処理
をくり返し、最終５０％の冷間加工をして厚さ０．２５
ｍｍの板状に仕上げた。最終仕上圧延前の熱処理は８０
０℃で、３０分加熱後水中に焼入れし、さらにその後、
４５０°Ｃで２時間の焼戻し処理を施した。

表１に本発明材と比較材の諸特性の例を示す。

表１の結果より、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐのみの組成のものと比
較して、さらにＳｌを添加したものの方がより高い強度
水準が得られており、Ｎ１、Ｐ、Ｓｉの配合量が多いほ
ど強度の向上が顕著である。しかし、−方で配合量が増
大するにつれ電気伝導率の低下が認められる。このため
これらの強度と電気伝導率の関係より、前記の範囲にＮ
ｉ、　Ｐ、Ｓｉの址を定めた。

０２含有量に関しては、２０ｐｐｍを超えた試料Ｎ００
７、ｌＯについて、Ａｇめっき後加熱試験においてめっ
きのフクレが認められるため、上限を２０ｐｐｍとした
。

はんだの耐熱性については、Ｎｊ、　Ｐ、　Ｓｉの含有
−電が増すにつれて劣化する傾向が認められるが、試料
Ｎｏ、５とＮｏ、１１の比較において、Ｚｎを０．１５
％含有するＮｏ、１１の方が、はんだ耐熱性が向上して
おり、Ｚｎによる改善効果が認められる。一方、Ｚｎ含
有量の多い試料Ｎｏ、　９　　においては、応力腐食感
受性が高くなるため、Ｚｎの含有量としては０．０３〜
０．５％に制限した。

〔発明の効果〕

本発明の銅合金はニッケル、燐、シリコンを含有するた
め、強度水準が高く、電気伝導率も優れ、電子機器用部
品の小型化に非常に有用な特性を有しており、集積回路
のリードフレーム材に限らず、コネクター、リレー、ス
イッチ等広範な用途に適用できるだけでなく、安価な銅
合金として有用である。

さらに亜鉛を含有する銅合金は、耐熱性の低下が小さい
ため、強度水準をさらに上げることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％にて、ニッケル１．０〜８％、燐０．１〜
０．８％およびシリコン０．０６〜１％を含有し、残部
が銅および不可避の不純物から成ることを特徴とする電
子機器用銅合金。
（２）重量％にて、ニッケル１．０〜８％、燐０．１〜
０．８％およびシリコン０．０６〜１％を含有し、残部
が銅および不可避の不純物から成り、酸素含有量が２０
ｐｐｍ以下であることを特徴とする電子機器用銅合金。
（３）重量％にて、ニッケル１．０〜８％、燐０．１〜
０．８％、シリコン０．０６〜１％および亜鉛０．０３
〜０．５％を含有し、残部が銅および不可避の不純物か
ら成ることを特徴とする電子機器用銅合金。
（４）重量％にて、ニッケル１．０〜８％、燐０．１〜
０．８％、シリコン０．０６〜１％および亜鉛０．０３
〜０．５％を含有し、残部が銅および不可避の不純物か
ら成り、酸素含有量が２０ｐｐｍ以下であることを特徴
とする電子機器用銅合金。