JPH087678A - 結線用複合導体及びその製造法 - Google Patents

結線用複合導体及びその製造法

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JPH087678A
JPH087678A JP6139016A JP13901694A JPH087678A JP H087678 A JPH087678 A JP H087678A JP 6139016 A JP6139016 A JP 6139016A JP 13901694 A JP13901694 A JP 13901694A JP H087678 A JPH087678 A JP H087678A
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die
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nickel
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Kazunao Kudo
和直 工藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子部品のリード線などの結線用導体として
適合するように芯材と被覆材の構成比率が所定割合とな
る複合導体の製造法である。 【構成】 低融点合金材の芯材２は芯材供給装置１５か
ら連続的に供給され、ストレーナ１６で真直ぐにされ、
清浄装置１７を通り成形装置１２へ導入される。成形装
置については被覆材供給装置１１からパイプ状の被覆材
１が供給され、そのパイプ内に芯材２が押し込まれて一
体成形された後、ダイス１８で減面処理が行なわれ伸線
されて巻取機１９に巻取られる。その後低ダイス半角の
ダイスで数段の伸線処理がされて結線用導体を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＩＣ、ＬＳＩなどの
半導体装置やダイオード、抵抗器、コンデンサ等の電子
部品の結線用導体として用いられる複合導体及びその製
造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、半導体装置の結線用導体とし
ては、ボンデングワイヤー、ジャンパーリード、コネク
ター・ソケットピン端子の様に多種多様の金属線が用い
られている。これらのリードやピンはその端部をＩＣチ
ップ、プリント基盤、リードフレームと結線する際、先
端を溶着させたり、抵抗溶接したり、はんだ付けしたり
している。さらに、これらの端子結線方式を簡略化する
ため、あらかじめ銅線の軸芯に鉛または半田合金を有す
る複合線材を使い、切断面に低融点材（鉛等）を露出さ
せておき加熱するだけで簡単に端子と基盤を結線できる
材料が考えられている。
【０００３】上記複合線材は、例えば実公昭５９−３５
９５４号公報、あるいは特開昭６２−１４１７５０号公
報に開示されている。上記第一の公報では、芯部に鉛合
金を有する銅合金線を適宜長さに切断し、その一端を加
工ヘッダにて加工して頭部を形成したリード端子とさ
れ、頭部を電子部品に接して、他端は例えば斜めに切断
して他の接続線と接続され、それぞれの端部を加熱溶融
させると露出した低融点の芯材が溶け出して溶着され
る。溶出する芯材は銅合金内に封入されているので酸化
させずに溶出し、このため溶接性が良好とされている。
【０００４】第二の公報による複合導体も、第一の公報
と同様に銅又は銅合金の外被材の中に融点が４５０℃以
下の芯材が含まれた導体であり、この公報ではその断面
構成についてのみ開示している。そして、この公報の複
合導体は、過電流が流れたときに芯材が溶融し、その結
果体積膨張が生じて外被材を被り、導体が断線してヒュ
ーズ機能を持たせることを目的としたものである。従っ
て、接続端での形状については何ら特定されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】ところで、これら低
融点材を軸芯とする材料は実際使用する際、中の低融点
材の量（ボリュウム）や外被銅の厚みによって、溶け出
し量が多くて必要外の所に付着したり、突沸して飛散し
たり、なかには外被を破って破断したり、量が少ないと
溶け出しがないため結線不良になったりして、結線に適
切な低融点材料の構成比が決められていないのが現状で
ある。又、今までのこれら線材の製造に関しては、中空
の銅のインゴットに低融点の芯材を溶かし込み、その後
ドローベンチ等の大型引抜き機で伸線機に供給可能サイ
ズに落とし、さらに伸線機で細径化して所定サイズにし
ており、これでは、ボンデングワイヤーやジャンパーリ
ード等の様に長尺電線として使うにはその単重が不足し
たり、加えてコストが極めて高くなり汎用電子部品材料
には適さなかったりしている。
【０００６】本発明はこれらの問題を試行錯誤しながら
得られた半導体用の結線材料で、最適な構成で安価な複
合線の製造法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する手
段としてこの発明は、低融点金属又はそれらの合金を芯
材とし、その上にニッケル又はニッケル合金を面積被覆
率４０〜９５％で被覆して成る結線用複合導体としたの
である。
【０００８】この複合導体において、前記ニッケル又は
ニッケル合金が、Ｃｒ、Ｆｅ、又はＮｉの１種もしくは
それらのいくつかを組合せたものを主体とし、微量添加
成分としてＳｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｍｏ、又はＣのい
ずれか又はそれらのいくつかを含有するものとするのが
好ましい。
【０００９】一方、上記いずれかの複合導体を製造する
方法として、長尺のニッケル又はニッケル合金からなる
被覆材に低融点金属線材の芯材を連続的に挿入して被覆
したのち、減面率３０％以上の加工を加えて嵌合線と
し、さらに低角度ダイスで伸線加工して面積被覆率４０
〜９５％の導体を形成することから成る結線用複合導体
の製造法を採用することができる。
【００１０】この場合は、前記低融点金属線材を錫、
鉛、カドミウム、亜鉛又はそれらの群から選ばれた合金
とし、ダイス半角α＝１５〜３０度のダイスを用いて減
面率３０％以上の加工を加え、低角度ダイスはダイス半
角α＝２〜５度とするのが好ましい。
【００１１】
【作用】この発明に従った結線用複合導体は、低融点金
属からなる芯材のまわりを囲む被覆材からなる。被覆材
はニッケルおよびニッケル合金でなり、ニッケル以外に
Ｃｒ、Ｆｅ、さらに添加成分としてＳｉ、Ｍｎ、Ａｌ、
Ｔｉ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｃ等を有するニッケル合金である。
たとえばＮｉ基の耐熱Ｎｉやインコネル系、ステンレス
系であったりする。この被覆するニッケル又はニッケル
合金はその線全体の面積被覆率が４０〜９５％である。
【００１２】芯材の低融点合金は、一般に約４００℃以
下の融点を持つ金属又はその合金が用いられる。好まし
い実施態様では、この芯材は錫、鉛、カドミウム、亜鉛
の金属もしくはこれらの群から選ばれた合金からなる低
融点材で、その融点は錫２３１．９度、鉛３２７．４
度、カドミウム３２０．９度、亜鉛４１９度であり、こ
れらから選ばれた合金の融点はさらに金属単体より低く
なる。加えて、この低融点合金を用いた金属線の中にハ
ンダ付け性をより容易にしたフラックス（ヤニ）を入れ
ることも可能である。
【００１３】このような複合導体は又安価な線材を提供
するために、その製造にあたり長尺のニッケルもしくは
ニッケル合金材中に前記の低融点金属線を連続的に挿入
して被覆した後、ダイスを用いて前記被覆材減面率３０
％以上の加工を加えて嵌合線とした後、低角度ダイスで
伸線加工して前記面積比率を有する線材に仕上げるもの
である。
【００１４】ここで被覆材の面積比率を４０〜９５％と
したのは、４０％以下特に３０％未満になると中央部の
低融点材料（例えばハンダ）のボリュウムが大きくな
り、線材を結線する際その熱で溶け出す量が多くなり、
関係ない部分まで低融点材料が流れてショート不良を発
生させたりするからである。また面積比率が９５％以上
になると、反対に溶け出し量が少なく、結線できなかっ
たり、引張り強度が不足したりする。
【００１５】またここで、コストの安い汎用電子部品と
して使うために、長尺の被覆管ならびに低融点材料を用
いて製造するが、中央部の低融点材料利用が被覆材より
柔らかいため所定の面積被覆比率を得るのは至難であ
る。このため発明者らはテストを繰り返し被覆材中に低
融点材料を連続的に挿入しながら用いる所定比率を得る
ためのダイスの半角が重要であることに気付き、前記実
施態様では前記被覆材を減面率３０％以上の加工をする
場合その半角をα＝１５〜３０度とすることと、その後
伸線加工する時のダイス半角をα＝２〜５度とした。
【００１６】ここで、最初の嵌合時の半角を１５〜３０
度としたのは、１５度以下とくに１０度以下になると、
線材にかかる伸線応力が中央部の低融点材料部に及び所
定の面積比率に成りにくく、また３０度以上とくに４０
度になると線が破断したりするからである。またこの加
工の際被覆管に加える減面率は３０％以上かかる様に設
計する。即ち異種の金属同志をコンタクトさせるにはこ
の最初の減面率が重要で３０％以上望ましくは５０％以
上とする。又、次の伸線工程で伸線ダイスの半角を２〜
５度としたのは、２度以下ではダイスにかかる面圧が高
くなり加工しづらいことと低角度のため、一回で大きな
減面率が得られず工程が長くなり、コストアップにつな
がる。また５度以上特に８度以上になれば、被覆部のみ
大きな応力がかかり線が断線したりするからである。
【００１７】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
して説明する。図１は、この発明の製造法により得られ
る結線用複合導体の断面を示し、１はニッケル又はニッ
ケル合金から成る被覆材、２は低融点合金の芯材であ
る。そして、この複合導体は被覆材の線全体に対する面
積被覆率は６０〜７５％としている。低融点合金の芯材
２は、実施例では錫、鉛、カドミウム、亜鉛のいずれか
又はその合金を用いている。
【００１８】図２は、この発明の製造法を実施する装置
の概略図である。１１は無酸素ニッケル管をロール状に
したものを連続的に繰り出す被覆材供給装置、１２は芯
材２を管内に押し込んで被覆材１と芯材２を一体成形す
る成形装置、１３は送りロールである。
【００１９】１５は低融点合金をロール状にして連続的
に芯材を送り出す芯材供給装置、１６は芯材の巻きぐせ
を真直ぐにするストレーナ、１７は芯材外周に付着した
汚れを落とす清浄装置である。上記成形装置１２で一体
に嵌合させた嵌合材ｄは、ダイス１８で減面処理され伸
線されて巻取機１９で巻取られる。
【００２０】なお、図示の装置は第１段のダイス１８に
よる伸線工程のみを示しており、実際には第２段、第３
段……と複数段の径の異なるダイス１８’、１８”……
で伸線処理されるが、これについては図示省略してい
る。
【００２１】以上の装置により線形４mmの低融点半田合
金線（共晶）の芯材２は芯材供給部１５から連続的に繰
り出され、ストレーナ１６で真直ぐにされながら清浄装
置１７を通り、成形装置１２へと導入される。そして、
成形装置１２において、被覆材１である無酸素Ｎｉの外
径１６mmパイプの軸方向に沿った突き合わせ部からパイ
プ内へ芯材２を連続的に押し込みながら、所定の面積率
を得るために半角α＝２０〜２５度のダイス１８を経て
芯材２に無酸素被覆材１が嵌合された約１０mm径嵌合材
ｄとなって巻取機１９で巻き取る。その後、嵌合材ｄを
ダイス半角α＝２〜５度の伸線ダイスを用い連続伸線機
で約４mmの線材とした。その後も同様のダイスを用い途
中で軽い軟化を加えながら０．１mmの複合導体線を得
た。
【００２２】かかる条件にて、その被覆材と低融点材の
構成を表１に示す複合導体を準備した。
【００２３】
【表１】
【００２４】これを市販のボンデング装置で結線テスト
を行なった結果、表中に示すように、結線状態、結線部
強度、表面酸化の全ての面で良好な結果が得られた。
【００２５】
【効果】以上詳細に説明したように、この出願の第一の
発明の製造法ではニッケル又はニッケル合金の被覆材に
低融点合金材芯線を嵌合し、これを減面率３０％以上の
加工を加え、さらに、低角度ダイスで伸線加工し面積被
覆率４０〜９５％の導体を形成する方法としたから、低
融点材の構成比の極めて良好な導体が得られ、従来のも
のより安価でかつ表面酸化のない最適な複合線を提供で
きた。この材料は熱伝導性の点で被覆層が銅の従来品に
劣る点が上げられるが、芯材部の低融点材の上にあらか
じめ銅めっきを施した材料を用いればこの問題は解決す
る。この性質を利用すれば半導体製品に広く適応し、パ
ッケージ材料としても色々応用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の複合導体断面図
【図２】この発明による製造法を実施する装置の概略図
【符号の説明】
１ 被覆材 ２ 芯材 １１ 被覆材供給装置 １２ 成形装置 １３ 送りロール １５ 芯材供給装置 １６ ストレーナ １７ 清浄装置 １８ ダイス １９ 巻取機
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｒ 4/02 Ｚ 7230−5Ｂ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 低融点金属又はそれらの合金を芯材と
    し、その上にニッケル又はニッケル合金を面積被覆率４
    ０〜９５％で被覆して成る結線用複合導体。
  2. 【請求項２】 前記ニッケル又はニッケル合金が、Ｃ
    ｒ、Ｆｅ、又はＮｉの１種もしくはそれらのいくつかを
    組合せたものを主体とし、微量添加成分としてＳｉ、Ｍ
    ｎ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｍｏ、又はＣのいずれか又はそれらの
    いくつかを含有することを特徴とする請求項１に記載の
    結線用複合導体。
  3. 【請求項３】 長尺のニッケル又はニッケル合金からな
    る被覆材に低融点金属線材の芯材を連続的に挿入して被
    覆したのち、減面率３０％以上の加工を加えて嵌合線と
    し、さらに低角度ダイスで伸線加工して面積被覆率４０
    〜９５％の導体を形成することから成る結線用複合導体
    の製造法。
  4. 【請求項４】 前記低融点金属線材を錫、鉛、カドミウ
    ム、亜鉛又はそれらの群から選ばれた合金とし、ダイス
    半角α＝１５〜３０度のダイスを用いて減面率３０％以
    上の加工を加え、さらに低角度ダイスはダイス半角α＝
    ２〜５度としたことを特徴とする請求項３に記載の結線
    用複合導体の製造法。
JP6139016A 1994-06-21 1994-06-21 結線用複合導体及びその製造法 Pending JPH087678A (ja)

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JP (1) JPH087678A (ja)

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