JPS60258440A - 析出強化銅合金 - Google Patents

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】 胤亙公Ｉ この発明は、強度と高い電気伝導度を兼ね備え、例えば
半導体素子のリード材として適した析出強化銅合金に関
する。

１見丑遺 従来より半導体素子のリード材としては、コバール（Ｆ
ｅ−２９％Ｎｉ−１７％Ｃｏ合金）。

４２合金（Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金）等のＦｅ系合金；り
ん青銅、低Ｓｎ銅、ＣＡ１９４（Ｃｕ−２，４％Ｆｅ−
０，１２％Ｚｎ−０，０３％Ｐ）合金、ＣＡ１９５　（
Ｃｕ−１，５％Ｆｅ−０，８％Ｃｏ−０，６％５ｎ−０
，１％Ｐ）合金等のＣｕ系合金等が用いられている（本
明細書において、組成を表わす「％」は、特に断わらな
い限り重量基準とする）。しかしながら、上記したＦｅ
系合金は、強度は優れるが高価であり且つ導電性　□が
悪いという難点を有する。またＣｕ系合金のうちりん青
銅、低Ｓｎ銅は導電性が乏しく、他方、ＣＡ１９４、Ｃ
Ａ１９５合金は、強度、導電性ともに、かなり良好では
あるが、未だ満足できる゛はとではなく、また耐熱性、
加工性の点でも、未だ不満な点を残している゛。また、
一般に上記した材料に圧延等の加工を施こすことにより
、強度の改善が得られるが、この際には、得られる材料
の強度に方向性が生じ、特に曲げ加工性に方向性が生す
る。

Ｌ見立１１ この発明の目的は、上記したＣＡ１９４、ＣＡ１９５合
金等に比べて、導電性、耐熱性、曲げ加工性を一層向上
させ、且つ加工強化による方向性を殆ど与えることなく
強度を改善可能であり、半導体素子のリード材として適
したＣｕ系合金を提供することにある。

え見立１１ 本発明者の研究によれば、Ｃｕに、少量のＢｅとともに
、Ｃ０１Ｃｒ、ＦｅおよびＺｒから選ばれた一種以上の
元素を少量加えることが上述の目的の達成のために極め
て有効であることが見出された。特に、このようにして
析出硬化型の合金が得られるため、低い加工率で、した
がって、殆んど加工による方向性を生じさせることなく
、強度の改善された材料が得られる。

この発明の析出強化銅合金は、このような知見に基づく
ものであり、より詳しくは、Ｂｅ　０゜０６〜０．２％
と、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、ＦｅおよびＺｒから選ばれた少
なくとも１種を０．１〜２％と、実質的に残部をなすＣ
ｕとからなることを特徴とするものである。

以下、この発明を更に詳細に説明する。

、　ロ この発明の析出強化銅合金の第１の特徴は、Ｂｅを０．
０６〜０．２％含むことである。Ｂｅは、この発明の銅
合金に析出硬化により適当な強度を付与するために加え
られるものであり、０゜０６％未満では、充分な効果が
得られない。他方、０．２％を超えて添加すると、更に
高強度は得られるが、加工性に乏しくなり、導電率も低
下する。

また、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、ＦｅおよびＺｒは、この発明
の銅合金に、Ｂｅとの組合せにより、強度を付与すると
ともに、高い耐熱性の性質を付与するために加えられる
ものであり、０．１％未満では添加効果が乏しく、他方
、単独であるいは二種以上添加した場合は、その合計量
として２％を超えて添加すると、導電率が低下するため
不都合である。

この発明の銅合金は、上記各成分を、Ｃｕとともに鋳造
し、得られたインゴットを、通常のＣｕ系析出強化合金
と同様に、鍛造、圧延、溶体化、時効等の処理を行なう
ことにより得られる。またリード材を得るには、常法に
従い、通常は板材状にしたこの発明の銅合金について、
必要に応じて、打抜き、切削、研摩、メッキ等の後加工
を行なえばよい。

生」ＶΩ」Ｌ釆 上述したように、この発明によれば、Ｃｕを基材として
、少量のＢｅに加えて、Ｎｉ、Ｇｏ、Ｃｒ、Ｆｅおよび
Ｚｒから選ばれた一種以上の元素を少量加えることによ
り、強度、導電性、耐熱性ならびに加工性に優れ且つ加
工による強度の方向性が少なく１例えば半導体素子のリ
ード材として好適な析出強化銅合金が提供される。

以下、実施例、比較例により、この発明を更に具体的に
説明する。

例 次表１に示す添加成分組成（残部はＣｕ）を有する各種
合金試料を、所定量の各成分を黒鉛るっぽを用いて、真
空中で溶解し、金型に鋳造して径８０ｍｍ、長さ５００
ｍｍのインゴットを得た。

このインゴットを丸削り後、８５０　’Ｃで熱間鍛造し
て厚さ１５ｍｍ、巾８０　ｍ　ｍとし、更に８５０°Ｃ
での熱間圧延により厚さ２ｍｍとした後、９００°Ｃ，
１０分間の加熱から水冷して溶体化処理を施こした。更
に、冷間圧延、９００　’Ｏでの溶体化を繰返して、厚
さ０．３８ｍｍの板状とした後、９００°Ｃで３分間の
加熱→水冷の最終溶体化を行ない、更に酸洗、パフ研摩
、仕上に加工率３５％の圧延を行ない、厚さ０．２５ｍ
ｍの薄板とじた。

更に、この薄板試料に、Ｎ２雰囲気中、４５０°Ｃ１２
時間の時効処理を行ない、所定の形状に打抜いて、各種
の物性の測定を行なった。測定結果も、まとめて次表１
に示す（なお、比較例については、強度を向上するため
に、最終段階での加工率を５０％とした）。また、耐熱
性の評価として、４００°Ｃで１〜５分保持後に、常温
で測定したビッカース硬度Ｈｖの保持時間による変化を
添付図面に示す。

なお上記表１における測定ならびに評価基準を補足すれ
ば、以下の通りである。

１８０＠　番 各種半径で、１回の１８０”曲げを行なった際に、試料
板の外側表面の状態を目視観察し、以下の基準で評価す
る。そして評価が０からΔに移行する寸前の曲げ半径を
、試料板の厚さの倍数で表示した。

×・・クラック発生、 Δ・・外側表面に荒れが発生。

０・・荒れが発生しない。

Ｇ、Ｗ、：加工方向に試料を形成し、同じ方向に曲げる Ｂ、Ｗ、：加工方向と直交する方向に試料を形成し、同
じ方向に曲げる 上表１ならびに添付図面の結果は、この発明の析出強化
銅合金のリード材としての適性を示すものと考えられる
。

【図面の簡単な説明】

図面は、各種試料合金を４００℃で保持′した際のビッ
カース硬度Ｈｖの保持時間による変化を示すグラフであ
る。 イカξ＊　ＦｆｔＭ　（イう゛）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｂｅ　Ｏ，０６〜０．２’重量％、 Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、ＦｅおよびＺｒから選ばれた少なく
   とも１種を０１１〜２重量％、および−実質的に残部を
   なすＣｕからなることを特徴とする析出強化銅合金。