JPS6160844A - 銅、ニツケル、錫、チタンの合金及びその製造方法 - 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】 の製造方法に関する。

同時に提出した特許願（１）に記載の銅、ニッケル、錫
、チタン合金は強さ、及び軟化安定性等の機械的特性に
ついて並びに導電性について右利な組み合せを備えてい
る。

この銅合金はとりわけ非精製半導体２ｌｉ＆として適し
ており、均質な組織のおかげでポンドワイヤを直接取り
付けることができる。

しかしながら、これ迄は半導体基板にはなお相当程度金
属被覆されている。

本特許出願は特許願（１）に記載の銅合金をもとにして
，この特許願（１）による有利な４４？性の組み合せを
保持しながら、直接ボンディングに適していると同時に
基板材料の欠陥の無い表面精製をも可能にする別の合金
組成を示すことを課題としている。

この課題は本発明によれば、０．０５〜０．４５％，と
りわけ０．１〜０．３％のわずかなりロム添加によって
解決される．（パーセンテージの数字は重量％である．
） クロムの添加によって確かに組織の中に析出が生じるけ
れども，その分布が細かいために直接ボンディングの際
に障害とならぬばかりか、電気メツキ処理のための有利
な条件が作り出せる．その王、クロム含有合金は驚く程
良好な酸化安定性を示す．何故なら、明らかに細かい分
布のおかげで、既に比較的低い温度の下で比較的厚い酸
化物層が形成され，これがそれ以上の酸化を阻止するか
らである。

確かにＤＥ−ＰＳ２．９４８．９１６から０。

５〜１．０％のクロムを添加されたＣｕＮ　ｉ　Ｓ　ｎ
Ｔｉ合金が知られてはいるが、このＤＥ−ＰＳは、特許
願（１）に記；１＆．されているＣｕＮｉＳｎＴｉ合金
に対する少量のクロム添加を着想することはできなかっ
た．何故なら上記のＤＥ−ＰＳにはとりわけ酸化安定性
の問題が取扱われていないからである。

特許請求の範囲第２項から第１３項によれば。

本発明にもとづくクロム添加によって，特許願（１）に
記載のニッケル、錫、及びチタンの合金成分の好ましい
範囲の場合と類似の行定的な結果が得られる。

イ１利な特性の組み合せを達成するために、本発明にも
とづく合金は好ましくは４．７　、；Ｍ願（１）の方法
にもとすいて製造される。

合金は、鋳造の後好ましくは８５０１ｉ〜９５０度Ｃの
温度の下で１時間から２４時間の間均質化され、６００
＠〜８００度Ｃの温度のドで１回又は、数回熱間圧延さ
れ、かつ、１分島たり１０度Ｃから１分当たり２０００
度Ｃまでの冷却速度で室温まで冷却される。

熱間圧延はとりわけ６５０度〜７５０１片Ｃの温度で、
冷却はとりわけ１分当たり５０度Ｃから１分当たり１０
００度Ｃまでの冷却速度で行なわれることが推奨される
０本方法の１つの好ましい実施１出様によれば、冷却の
後９５％までの変形度で１回又は数回の冷間圧送が行な
われる。冷間圧延の間に合金は、好ましくは本発明にも
とづく析出相の均一な分散を達成するために、最高１０
時間までの間焼きなましをすることができる。

希望する特性を達成するためには、焼きなましはベル型
焼きなまし炉の中で、束にして３５０度〜５００度Ｃの
温度の下で、あるいはＩ！ｌ！続的に連お“シ炉の中で
４５０度〜６００度Ｃの温度の下で行なわれることが推
奨される。

最後の冷間圧延の後に好ましくは焼戻し処理が上述の温
度の下で行なわれる。

本発明による合金は半導体、とりわけトランジスタ又は
集積回路のための基板材料として有利に利用される。

本発明が以下の実施例にもとづいて詳しく説明される。

例： ｆｆ５１表は特許願（１）にもとづくクロムを含んでい
ない対照合金ＣｕＮｉ　１ｓｎｌＴｉ　（Ｎｏ　。

１）及び２つの合金（Ｎ０．２及び３）並びにＤＥ−Ｐ
Ｓ２．９４８．９１６によって知られているクロム含有
の対照合金ＣｕＮｉ１ＳΩｌＴｉＣ第１表：合金の！ｌ
成（データは重量％）ｎ、ｎ＝検出不能 これらの合金ｌ特許願（１）の実施例に従って製造され
た。１時間／４００度Ｃ（合金１：１時間１５００度Ｃ
）で焼戻しだ後、試料がその機械的及び電気的特性につ
いて１組織の均質性について、又その酸化安定性につい
て調へられた。

強さ、弾性曲げ限界、及び導電性についての値第２表：
焼戻された状態の０．３ｍｍの帯状試料の機械的及び電
気的特性 降伏点、引っ張り強さ、及び硬さの値はクロム含有率が
増えると共に増加して行くのに対して、驚くことに、本
発明にもとづく合金２及び３でりｉ外曲げ限界の最大値
が生じている。

第１図は本発明にもとづく合金２の均質化された組織の
研摩面を２００　：　１の倍率で示している直接ポンデ
ィングの際にも電気メツキ処理の際にも障害とならない
、Ａで支持された細かい分布がはっきりと認められる。

合金ｌから４までの酸化安定性は空気中で２０Ｏ；Ｗ〜
５００度Ｃの１−５度範囲で焼きなましすることによっ
て調へられた。その際、試料はそれぞれ３０分間２００
廉Ｃ１２５０度Ｃ１３００１安Ｃ等に保持された。この
ために、第２図の中に試ネ゛１の全重量増加が記載され
ている。これによって、本発明にもとづくクロム含有が
−を持つ合金２及び３が最も少ないｍ−％増加を示して
いることか解る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にもとづく合金の一実施例の均質化され
た組織の研摩面を２００　：　ｌの倍率で示す拡大正面
図、第２図は試料の全重量増加を示すグラフである。 Ａ・・・細かい分布 特許出願人　ヴイーラント　ヴエルケ　アクチーエンゲ
ゼルシャフト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）銅、ニッケル、錫、チタンの合金にして、０．２
   ５〜３．０％のニッケル、０．２５〜３．０％の錫、０
   ．１２〜１．５％のチタン、残りは銅及び通常の不純物
   から成り立っている銅合金において、更に０．０５〜０
   ．４５％のクロムを含んでいることを特徴とする銅合金
   。 （２）０．１〜０．３％のクロムを含んでいることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の銅合金。 （３）０．３〜２．８％のニッケルを含んでいることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項、又は第２項に記載の
   銅合金。 （４）０．５〜１．５％のニッケルを含んでいることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の銅合金。 （５）０．９〜１．１％のニッケルを含んでいることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項、又は第４項に記載の
   銅合金。 （６）０．３〜２．８％の錫を含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項乃至第５項に記載の銅合金。 （７）０．５〜１．５％の錫を含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第６項に記載の銅合金。 （８）０．９〜１．１％の錫を含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第６項、又は第７項に記載の銅合金
   。 （９）０．２〜１．４％のチタンを含んでいることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項に記載の銅合
   金。 （１０）０．２５〜０．７５％のチタンを含んでいるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の銅合金。 （１１）０．４５〜０．５５％のチタンを含んでいるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第９項、又は第１０項に
   記載の銅合金。 （１２）ニッケル、錫、チタンの合金成分がａ：ｂ：ｃ
   の関係にあり、その際ａ＝１．８〜２０２；ｂ＝１．８
   〜２．２、又、ｃ＝０．９〜１．１であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項乃至第１１項に記載の銅合金
   。 （１３）ニッケル、錫、チタンの合金成分が２：２：１
   の関係にあることを特徴とする特許請求の範囲第１２項
   に記載の銅合金。 （Ｌ４）銅、ニッケル、錫、チタン合金の製造方法にし
   て、この合金が８５０度〜９５０度Ｃの温度の下で１時
   間から２４時間の間均質化され、６００度〜８００度Ｃ
   の温度の下で１回又は数回熱間圧延され、かつ、１分当
   たり１０度Ｃから１分当たり２０００度Ｃまでの冷却速
   度で室温にまで冷却されることを特徴とする方法。 （１５）６５０度〜７５０度Ｃの温度の下で熱間圧延さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の
   方法。 （１６）１分当たり５０度Ｃから１分当たり１０００度
   Ｃまでの冷却温度で冷却されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１４項、又は第１５項に記載の方法。 （１７）冷却の後で９５％までの変形度で１回又は数回
   冷間圧延されることを特徴とする特許請求の範囲第１４
   項乃至第１６項に記載の方法。 （１８）冷間圧延の間にそれぞれ１０時間以下の間焼き
   なまされることを特徴とする特許請求の範囲第１７項に
   記載の方法。 （１９）最後の冷間圧延の後に焼戻し処理が行なわれる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１７項、又は第１８
   項に記載の方法。 （２０）半導体、特にトランジスタ又は集積回路の為の
   基板材料として使用することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項乃至第１３項に記載の銅合金。