JPS5834536B2 - 半導体機器のリ−ド材用の銅合金 - Google Patents

半導体機器のリ−ド材用の銅合金

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JPS5834536B2
JPS5834536B2 JP55075575A JP7557580A JPS5834536B2 JP S5834536 B2 JPS5834536 B2 JP S5834536B2 JP 55075575 A JP55075575 A JP 55075575A JP 7557580 A JP7557580 A JP 7557580A JP S5834536 B2 JPS5834536 B2 JP S5834536B2
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JP
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copper alloy
alloy
copper
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正博 辻
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Nippon Mining Co Ltd
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • 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
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
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    • H01L23/4924—Bases or plates or solder therefor characterised by the materials
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トランジスタや集積回路ＩＣなどの半導体機
器のリード材に適する銅合金に関するものである。
従来、半導体機器のリード材としては熱膨張係数が低く
、素子およびモールド材との接着および封着性の良好な
コバール合金（Ｆｅ ２９Ｎｉ１６ Ｃｏ ）、４２
合金（Ｆｅ ４２Ｎｉ合金）などの高ニッケル合金が
好んで使われてきた。
しかし近年は半導体回路の集積度の向上に伴ない、消費
電力の高いＩＣが多くなってきた。
従って、使用されるリード材も放熱性のよい、すなわち
熱伝導性の良好な銅基合金が使われるようになってきた
。
現在、無酸素銅、りん青銅、すす入り銅、丹銅なとの銅
基合金が使用されているが、リード材としての要求特注
が、放熱性が良い、耐熱性がよい、ハンダ付は注・メッ
キ密着注が良い、繰返し曲げ強さが大きい、廉価である
等の諸特注にわたっているため、これらすべてを満足し
た銅基合金は見当らない。
たとえば、無酸素鋼は優れた放熱はを示すが、耐熱性、
強度が低く、りん青銅は優れた強度を示すが高価であり
、放熱しが悪いという欠点をもっている。
また、すす入り鋼は優れた諸特注を示すが、さらに耐熱
ｉ生の向上が望まれており、すすという高価な添加元素
を用いるため、他の成分系の廉価なものを用いることが
要望されている。
また、丹銅は廉価であり汎用材料として適しているが、
耐熱性が悪いという欠点を有している。
このように、従来の銅基合金は倒れも一長一短があり、
必ずしも満足し得るものではない。
本発明はかかる点に鑑み、従来の銅基合金のもつ欠点を
改良し、廉価でかつ半導体機器のリード材として好適な
諸特注を有する銅合金を提供するものである。
本発明の銅合金はＮｉ Ｏ，０４〜ｉ、ｏ重量係、Ｓｉ
０．０１〜０．３重量％、 Ｚｎ ０．０５〜１５重量
％およびそれに付随する不可避不純物と残部Ｃｕから成
る合金、あるいは上記Ｎｉ 、 Ｓｉ 、 Ｚｎの他に
さらに副成分として、Ｐｏ、００１〜０．１重量％、
Ａｓ Ｏ，００１〜０．１重量％、Ｔｉ Ｏ，０１〜０
．５重量％、ＣｒＯ，０１〜０．５重量％、Ｓｎ ０．
０１〜０．５重量％、Ｍｎ０．０１〜０．５重量％、Ｍ
ｇ０．０１〜０．５重量％から成る群より選択された１
種もしくは２種以上を総量で０．００１〜１．０重量係
官み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなることを特徴
とする半導体機器のす−ド材用の銅合金である。
次に本発明合金を構成する合金成分の添加理由とその組
成範囲の限定理由を説明する。
Ｎｉの含有量を０．０４〜１．０重量係とする理由は、
Ｎｉ含有量が０．０４重量係未満ではＳｉを０．３重量
φまで添加しても期待する耐熱性が得られず、逆にＮｉ
含有量が１．０重量φをこえると導電率が低下すること
、及び価格の上昇が大きくなるためである。
Ｓｉ含有量を０．０１〜０．３重量斜とする理由は、Ｓ
ｉ含有量が０．０１重量φ未満ではＮｉを１．０重量φ
まで添加しても期待する耐熱性が得られず、逆にＳｉ含
有量が０．３重量饅をこえると導電率が低下するためで
ある。
Ｚｎ含有量を０．０５〜１５重量φとする理由は、Ｚｎ
の添加は機械的性質を向上し、また価格を低廉にするの
で多量に添加することが望ましいが、Ｚｎ含有量が０．
０５重量φ未満では強度上昇の効果が薄く、逆にＺｎ含
有量が１５重重量型越えると導電率が低下すること及び
応力腐食割れ敏感性が急激に上昇するためである。
副成分を添加する場合、各成分の上限および下限を個々
に規定し、さらに総量で０．００１〜１．０重量優に限
定する理由は、ここに掲げた全ての副成分は強度、耐熱
性を向上させるが各成分の下限未満および総量で０．０
０１重量φ未満では強度、耐熱は向上の効果があまり期
待できず、また各成分の上限を越えまた総量で１．０重
量饅を超えると導電率が著しく低下するうえ、加工性の
低下をも招くため前記成分範囲に限定した。
なお、メッキ密着注、ハンダ付は注は上記範囲のＮｉ
、 Ｓｉ 、 Ｚｎ及び副成分の含有量において良好で
ある。
本発明合金の製造法は通常の銅基合金と格別異なること
はない。
なお、本発明合金は最終冷間加工の後、低温熱処理又は
テンション・アニーリング等の任意の熱処理により、最
終冷間加工材よりも優れた強度、耐熱性を得ることがで
きる。
実施例 第１表に示される本発明合金に係る各種成分組成のイン
ゴットを高周波大気溶解で溶製後、８００℃で熱間圧延
し、厚さ４關の板とした。
次にこの板を冷間圧延で厚さ１．０ｍｍとした。
さらに５００℃にて１時間焼鈍したのち、冷間圧延で厚
さ０．６關の板とした。
このようにして調製された試料の評価として強度は引張
試験、耐熱性は加熱時間３０分における軟化開始温１度
、導電性は導電率（φＩＡＣ８）によって示した。
これらの結果を同様に用意し、評価した比較合金ととも
に第１表に示した。
第１表に示すごとく本発明に係る合金は、十分な強度と
耐熱性を示し、良好な導電性をも兼ね具えている。
本発明合金を半導体機器のリード材として用いることに
より廉価で信頼性の高いものを製造することが可能とな
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Ｉ Ｎｉ０．０４〜１．０重量饅、Ｓｉ ０．０１〜
    ０．３重量％、 Ｚｎ ０．０５〜１５重量％を含み残
    部がＣｕ及び不可避不純物からなることを特徴とする半
    導体機器のリード材用の銅合金。 ２ Ｎｉ０．０４〜１．０重量係、Ｓｉ ０．０１〜
    ０，３重量％、Ｚｎ ０．０５〜１５重量％さらに副成
    分として、Ｐ Ｏ，００１〜０．１重量％、Ａｓ Ｏ，
    ＯＯ１〜０．１重量％、Ｔｉ Ｏ，０１〜０．５重量係
    、Ｃｒ０．０１〜０．５重量％、Ｓｎ Ｏ，０１〜０．
    ５重量％、 Ｍｎ ０．０１〜０．５重量％、Ｍｇ０．
    ０１〜０．５重量％からなる群より選択された１種もし
    くは２種以上を総量で０．００１〜１．０重量φ含み、
    残部がＣｕ及び不可避不純物からなることを特徴とする
    半導体機器のリード材用の銅合金。
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