JPH0310695B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0310695B2 JPH0310695B2 JP315982A JP315982A JPH0310695B2 JP H0310695 B2 JPH0310695 B2 JP H0310695B2 JP 315982 A JP315982 A JP 315982A JP 315982 A JP315982 A JP 315982A JP H0310695 B2 JPH0310695 B2 JP H0310695B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- heat resistance
- strength
- electrical conductivity
- thermal conductivity
- 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
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 24
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 24
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 13
- 229910001096 P alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910009038 Sn—P Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017868 Cu—Ni—Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017709 Ni Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003267 Ni-Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003262 Ni‐Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035936 sexual power Effects 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明は半導体を要素とする機器のリード材用
銅合金、特に曲げ加工性が良好で、従来のリード
材であるCu−Fe−Zn−Ｐ合金と同等の強度と耐
熱性を有し、かつはるかに優れた導電性（熱伝導
性）を示す銅合金に関するものである。 一般に半導体を要素とするIC、LSI等の機器は
何れも半導体ペレツト、アイランドリード（リー
ドフレーム）、ボンデイングワイヤー等によつて
構成されたものをハーメチツクシール、セラミツ
クシール或いはプラスチツクシールによつて封止
したもので、種々の型式のものが使用されてい
る。これ等機器のリード材には次の特性が要求さ
れている。 (1) 電気及び熱の伝導性が良いこと。 (2) 強度が高いこと。 (3) 曲げ加工性が良いこと。 (4) 耐熱性が優れていること。 従来半導体機器のリード材にはCu−Ni−Co合金
（コバール）、Fe−Ni合金、Cu−Sn−Ｐ合金、
Cu−Fe−Zn−Ｐ合金等が用いられているが、Cu
−Ni−Co合金及びFe−Ni合金は強度及び耐熱性
が優れている反面、導電性及び熱伝導性が悪く価
格が高い欠点があつた。またCu−Fe−Zn−Ｐ合
金は比較的価格が安く、かなりの耐熱性と強度を
有する反面、曲げ加工性が悪く、導電性及び熱伝
導性が劣る欠点がある。またCu−Sn−Ｐ合金は
価格が安く、導電性及び熱伝導性が優れ、曲げ加
工性も良好な反面、強度及び耐熱性が劣る欠点が
あつた。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、曲げ加工
性が良好で、従来のリード材であるCu−Fe−Zn
−Ｐ合金とほぼ同等の強度及び耐熱性を有し、か
つはるかに優れた導電性及び熱伝導性を示す半導
体機器のリード材用銅合金を開発したもので、
Cr0.03〜0.2wt％（以下wt％を単に％と略記す
る）、Zn0.1〜1.0％、残部Cuからなる合金に係る。 即ち、本発明合金はCuに少量のCrとZnを添加
することにより、Cu特有の導電性（熱伝導性）
と曲げ加工性を大巾に低下せしめることなく、合
金の強度及び耐熱性の向上を計り、従来のリード
材であるCu−Fe−Zn−Ｐ合金とほぼ同等の強度
と耐熱性を付与し、該合金に比較しはるかに優れ
た導電性（熱伝導性）と曲げ加工性を有する合金
を得たものである。 しかして、本発明合金において、Cr及びZnの
含有量を前記の如く限定したのは次の理由による
ものである。 Cr含有量を0.03〜0.2％、Zn含有量を0.1〜1.0％
としたのは、これら添加元素の何れかが下限満で
は所望の強度と耐熱性が得られず、また上限を越
えると、強度及び耐熱性は向上するも、導電性
（熱伝導性）の低下が著しいためである。 以下、本発明合金を実施例について詳細に説明
する。 黒鉛ルツボを用いてCuを溶解し、その湯面を
木炭粉末で被覆した状態で、Crを添加し、続い
てZnを添加し、これを鋳造して第１表に示す組
成の巾150mm、厚さ25mm、長さ200mmの鋳塊を得
た。これらの鋳塊について、その表面を一面あた
り2.5mm面削した後、カラーチエツク法により表
面状況を調べ、鋳塊の健全性をチエツクした。次
に面削した鋳塊を再加熱して熱間圧延を行ない、
厚さ８mm、巾150mmとした後、これに冷間圧延と
焼鈍を返し加えて、最終加工率40％厚さ0.3mmの
板に仕上げた。これ等の板について引張強さ、導
電率、耐熱性及び曲げ加工性を測定した。これ等
の結果と鋳塊の健全性を第１表に併記した。尚、
比較のため第１表に示す従来のリード材用合金に
ついて同様の測定を行なつた。 これ等の結果を第１表に併記した。 導電率及び引張強さの測定は、JIS−H0505、
JIS−Z2241に基づいて行なつた。また耐熱性は
前記圧延板より、JIS−Z2201に基づいて試験片
を切り出し、これをアルゴン雰囲気中で種々の温
度に１時間加熱処理した後、引張試験を行ない、
その引張強さが加熱処理前の引張強さと完全に焼
鈍軟化したときの引張強さとの和の1/2となる加
熱温度（半軟化温度）で表わした。また曲げ加工
性は前記圧延板より巾10mm、長さ50mmの短冊型試
験片を切り出し、その中央部で180度の密着曲げ
を行ない、該曲げ部の状態を観察して、割れのな
い平滑なものを曲げ性が良いということで○印、
割れ等の欠陥が認められたものは曲げ性が不良と
いうことで×印、その中間のものを△印で表わし
た。尚、鋳塊の健全性については前記カラーチエ
ツクにより表面欠陥のないものを○印、それ以外
のものを×印で示した。
銅合金、特に曲げ加工性が良好で、従来のリード
材であるCu−Fe−Zn−Ｐ合金と同等の強度と耐
熱性を有し、かつはるかに優れた導電性（熱伝導
性）を示す銅合金に関するものである。 一般に半導体を要素とするIC、LSI等の機器は
何れも半導体ペレツト、アイランドリード（リー
ドフレーム）、ボンデイングワイヤー等によつて
構成されたものをハーメチツクシール、セラミツ
クシール或いはプラスチツクシールによつて封止
したもので、種々の型式のものが使用されてい
る。これ等機器のリード材には次の特性が要求さ
れている。 (1) 電気及び熱の伝導性が良いこと。 (2) 強度が高いこと。 (3) 曲げ加工性が良いこと。 (4) 耐熱性が優れていること。 従来半導体機器のリード材にはCu−Ni−Co合金
（コバール）、Fe−Ni合金、Cu−Sn−Ｐ合金、
Cu−Fe−Zn−Ｐ合金等が用いられているが、Cu
−Ni−Co合金及びFe−Ni合金は強度及び耐熱性
が優れている反面、導電性及び熱伝導性が悪く価
格が高い欠点があつた。またCu−Fe−Zn−Ｐ合
金は比較的価格が安く、かなりの耐熱性と強度を
有する反面、曲げ加工性が悪く、導電性及び熱伝
導性が劣る欠点がある。またCu−Sn−Ｐ合金は
価格が安く、導電性及び熱伝導性が優れ、曲げ加
工性も良好な反面、強度及び耐熱性が劣る欠点が
あつた。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、曲げ加工
性が良好で、従来のリード材であるCu−Fe−Zn
−Ｐ合金とほぼ同等の強度及び耐熱性を有し、か
つはるかに優れた導電性及び熱伝導性を示す半導
体機器のリード材用銅合金を開発したもので、
Cr0.03〜0.2wt％（以下wt％を単に％と略記す
る）、Zn0.1〜1.0％、残部Cuからなる合金に係る。 即ち、本発明合金はCuに少量のCrとZnを添加
することにより、Cu特有の導電性（熱伝導性）
と曲げ加工性を大巾に低下せしめることなく、合
金の強度及び耐熱性の向上を計り、従来のリード
材であるCu−Fe−Zn−Ｐ合金とほぼ同等の強度
と耐熱性を付与し、該合金に比較しはるかに優れ
た導電性（熱伝導性）と曲げ加工性を有する合金
を得たものである。 しかして、本発明合金において、Cr及びZnの
含有量を前記の如く限定したのは次の理由による
ものである。 Cr含有量を0.03〜0.2％、Zn含有量を0.1〜1.0％
としたのは、これら添加元素の何れかが下限満で
は所望の強度と耐熱性が得られず、また上限を越
えると、強度及び耐熱性は向上するも、導電性
（熱伝導性）の低下が著しいためである。 以下、本発明合金を実施例について詳細に説明
する。 黒鉛ルツボを用いてCuを溶解し、その湯面を
木炭粉末で被覆した状態で、Crを添加し、続い
てZnを添加し、これを鋳造して第１表に示す組
成の巾150mm、厚さ25mm、長さ200mmの鋳塊を得
た。これらの鋳塊について、その表面を一面あた
り2.5mm面削した後、カラーチエツク法により表
面状況を調べ、鋳塊の健全性をチエツクした。次
に面削した鋳塊を再加熱して熱間圧延を行ない、
厚さ８mm、巾150mmとした後、これに冷間圧延と
焼鈍を返し加えて、最終加工率40％厚さ0.3mmの
板に仕上げた。これ等の板について引張強さ、導
電率、耐熱性及び曲げ加工性を測定した。これ等
の結果と鋳塊の健全性を第１表に併記した。尚、
比較のため第１表に示す従来のリード材用合金に
ついて同様の測定を行なつた。 これ等の結果を第１表に併記した。 導電率及び引張強さの測定は、JIS−H0505、
JIS−Z2241に基づいて行なつた。また耐熱性は
前記圧延板より、JIS−Z2201に基づいて試験片
を切り出し、これをアルゴン雰囲気中で種々の温
度に１時間加熱処理した後、引張試験を行ない、
その引張強さが加熱処理前の引張強さと完全に焼
鈍軟化したときの引張強さとの和の1/2となる加
熱温度（半軟化温度）で表わした。また曲げ加工
性は前記圧延板より巾10mm、長さ50mmの短冊型試
験片を切り出し、その中央部で180度の密着曲げ
を行ない、該曲げ部の状態を観察して、割れのな
い平滑なものを曲げ性が良いということで○印、
割れ等の欠陥が認められたものは曲げ性が不良と
いうことで×印、その中間のものを△印で表わし
た。尚、鋳塊の健全性については前記カラーチエ
ツクにより表面欠陥のないものを○印、それ以外
のものを×印で示した。
【表】
【表】
第１表から明らかなように、本発明合金は引張
強さ43〜50Kg／mm2、導電率75〜85％IACS、耐熱
性320〜430℃の特性を示し、鋳塊品質及び曲げ加
工性が良好であり、従来合金であるCu−2.4％Fe
−0.13％Zn−0.04％Ｐ合金（No.14）と比較し、曲
げ加工性が優れ、ほぼ同等の強度及び耐熱性を有
し、かつはるかに優れた導電性（熱伝性）を有し
ていることが判る。また従来合金であるCu−0.15
％Sn−0.01％Ｐ合金（No.16）と比較し、導電性は
幾分劣るも、強度及び耐熱性がはるかに優れてい
ることが判る。 これに対しCr含有量が本発明合金の組成範囲
より少ない比較合金No.９、No.10では何れも強度が
劣り、Cr含有量が多い比較合金No.11では導電性
が著しく低下しており、またZn含有量が本発明
合金の組成範囲より少ない比較合金No.12では強度
及び耐熱性がほとんど改善されず、Zn含有量が
多い比較合金No.13では強度及び耐熱性は充分なる
も導電性の低下が著しいことが判る。 このように本発明合金は鋳塊品質が良好で優れ
た強度及び耐熱性と優れた導電性（熱伝導性）を
合わせ有し、かつ曲げ加工性が良好な価格の安い
銅合金あり、半導体機器のリード材として顕著な
効果を奏するものである。
強さ43〜50Kg／mm2、導電率75〜85％IACS、耐熱
性320〜430℃の特性を示し、鋳塊品質及び曲げ加
工性が良好であり、従来合金であるCu−2.4％Fe
−0.13％Zn−0.04％Ｐ合金（No.14）と比較し、曲
げ加工性が優れ、ほぼ同等の強度及び耐熱性を有
し、かつはるかに優れた導電性（熱伝性）を有し
ていることが判る。また従来合金であるCu−0.15
％Sn−0.01％Ｐ合金（No.16）と比較し、導電性は
幾分劣るも、強度及び耐熱性がはるかに優れてい
ることが判る。 これに対しCr含有量が本発明合金の組成範囲
より少ない比較合金No.９、No.10では何れも強度が
劣り、Cr含有量が多い比較合金No.11では導電性
が著しく低下しており、またZn含有量が本発明
合金の組成範囲より少ない比較合金No.12では強度
及び耐熱性がほとんど改善されず、Zn含有量が
多い比較合金No.13では強度及び耐熱性は充分なる
も導電性の低下が著しいことが判る。 このように本発明合金は鋳塊品質が良好で優れ
た強度及び耐熱性と優れた導電性（熱伝導性）を
合わせ有し、かつ曲げ加工性が良好な価格の安い
銅合金あり、半導体機器のリード材として顕著な
効果を奏するものである。
Claims (1)
- １ Cr0.03〜0.2wt％、Zn0.1〜1.0wt％、残部Cu
からなる半導体機器のリード材用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP315982A JPS58121658A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP315982A JPS58121658A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58121658A JPS58121658A (ja) | 1983-07-20 |
| JPH0310695B2 true JPH0310695B2 (ja) | 1991-02-14 |
Family
ID=11549565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP315982A Granted JPS58121658A (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58121658A (ja) |
-
1982
- 1982-01-12 JP JP315982A patent/JPS58121658A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58121658A (ja) | 1983-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4666667A (en) | High-strength, high-conductivity copper alloy | |
| JP2670670B2 (ja) | 高力高導電性銅合金 | |
| JPS6314056B2 (ja) | ||
| JPS6160846A (ja) | 半導体装置用銅合金リ−ド材 | |
| JPS59170231A (ja) | 高力導電銅合金 | |
| JPS6158541B2 (ja) | ||
| US4710349A (en) | Highly conductive copper-based alloy | |
| JPS6256937B2 (ja) | ||
| JPH0118978B2 (ja) | ||
| JPS594493B2 (ja) | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 | |
| JPS6250426A (ja) | 電子機器用銅合金 | |
| JPH0310695B2 (ja) | ||
| JPS596346A (ja) | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 | |
| JPS58104148A (ja) | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 | |
| JPS6367539B2 (ja) | ||
| JPH0310696B2 (ja) | ||
| JPH0357175B2 (ja) | ||
| JPS6393835A (ja) | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 | |
| JPH0465135B2 (ja) | ||
| JPS58147140A (ja) | 半導体装置のリ−ド材 | |
| JPS60145343A (ja) | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 | |
| JPS5853700B2 (ja) | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 | |
| JPS5920438A (ja) | 半導体機器のリ−ド材用銅合金 | |
| JPS63235443A (ja) | 半導体機器のリード材用銅合金 | |
| JPH0353375B2 (ja) |