JPS63130737A

JPS63130737A - 半導体機器用銅合金

Info

Publication number: JPS63130737A
Application number: JP27398686A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Tazaki; 田崎　雅春; Masahiro Tsuji; 正博辻
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1986-11-19
Filing date: 1986-11-19
Publication date: 1988-06-02

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】［産業上の利用分野］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、コネクター、端子、リレー、スイッ
チ等の導電性ばね材に適する銅合金に関するものである
。

［従来の技術］従来、半導体機器のリード材としては、熱膨服係数が低
く、素子及びセラミックとの接着及び封着性の良好なコ
バール（Ｆｅ−２９Ｎｉ　−１６ＧＯ＞　、４２合金（
Ｆｅ　−４２Ｎ　ｉ　＞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、半導体回路の集積度の向
上に伴い消費電力の高いＩＣが多くなってきたことと、
封止材料として樹脂が多く使用され、かつ素子とリード
フレームの接着も改良が加えられたことにより、使用さ
れるリード材も放熱性のよい銅基合金が使われるように
なってきた。

［発明が解決しようとする問題点］一般に半導体機器のリード材としては以下のような特性
が要求されている。

（１）リードが電気信号伝達部であるとともに、パッケ
ージング工程中及び回路使用中に発生する熱を外部に放
出する機能を併せ持つことを要求される為、優れた熱及
び電気伝導性を示すもの。

（２）リードとモールドとの密着性が半導体素子保護の
観点から重要であるため、リード材とモールド材の熱膨
張係数が近いこと。

（３）パッケージング時に種々の加熱工程が加わる為、
耐熱性が良好であること。

（４）リードはリード材を抜き打ち加工し、又曲げ加工
して作製されるものがほとんどである為、これらの加工
性が良好なこと。

（５）リードは表面に貴金属のメッキを行う為、これら
貴金属とのメッキ密着性が良好であること。

（６）パッケージング後に封止材の外に露出している、
いわゆるアウター・リード部に半田付けするものが多い
ので良好な半田付は性を示すこと。

（７）機器の信頼性及びか命の観点から耐食性が良好な
こと。

（８）価格が低廉であること。

これら各種の要求特性に対し、従来から使用されている
合金は一長一短があり、満足すべきものは見い出されて
いない。

本発明は従来の銅基合金のもつ欠点を改良し、半導体機
器用銅合金として好適な前記要求語特性を有する銅合金
を提供しようとするものである。

特にＣＬＪ−Ｚｒ系合金を改良し要求に合致した銅合金
を提供しようとするものである。すなわちＣＬＩ−２ｒ
系合金は優れた導電性と耐熱性を示し、半導体機器用銅
合金として優れた銅合金といえるが、はんだ付は性、め
っき性、エツチング性、折り曲げ性、プレス打ち汰き性
については満足できる特性を示さず改良の必要があった
。

［問題点を解決するための手段］本発明者らは上記の特性劣化要因を種々検討したところ
、Ｚｒの酸化物、硫化物がその原因であり、合金中の０
．Ｓの含有量をある一定値以下とすることにより、これ
ら諸特性の改善をはかれることを見い出した。

すなわち、本発明は（１）　Ｚ　ｒ０．０１〜１．０重量％を含み残部がＣ
ｕ及び不可避不純物からなり該不純物のうち酸素の含有
量が０．００２０重量％以下、Ｓの含有量が０．００１
５重量％以下であることを特徴とする半導体機器用銅合
金。

および、（２）　Ｚ　ｒ０．０１〜１．０重量％及びＡ１１．Ｂ
ｅ１Ｃ０．Ｆｅ、Ｎ　ｉ　、Ｈｆ、Ｉｎ、Ｍ０．ＭＣＩ
、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｌｉ、Ｔｉ、Ｚｎの１種又
は２種以上を０．０５〜１．０重量％含み残部がＣＵ及
び不可避不純物からなり該不純物のうち酸素の含有量が
０．００２０重量％以下、Ｓの含有量が０．００１５重
量％以下であることを特徴とする半導体機器用銅合金。

であり、半導体機器用銅合金として優れた電気及び熱伝
導性、耐熱性を有するばかりでなく半田付は性、めっき
性、エツチング性、折り曲げ性、プレス打ち抜き性をも
著しく改良したものである。

次に本発明合金を構成する合金成分の限定理由を説明す
る。Ｚｒ含有量を０．０１〜１．０重量％とした理由は
、７ｒ含有量が０．０１重量％未満ではＺｒ含有による
耐熱性の向上は顕著ではなく、Ｚｒ含有量が１．０重量
％をこえると加工性、導電性の低下が見られるようにな
るためである。

酸素含有量を０．００２０重量％以下とする理由は酸素
が存在するとＺｒと結合し酸化物となり、いわゆる介在
物となって鋼中に存在するようになるが、酸素含有量が
０．００２０重量％をこえると介在物が多発発生され、
折り曲げ性、プレス打ち扱き性、半田付は性、めっき性
、エツチング性が著しく低下するためである。

Ｓ含有量を０．００１５重量％以下とする理由はＳが存
在するとＺｒは非常にＳと結合しやすく容易に硫化物に
なり鋼中に存在するようになるが、Ｓ含有量が０．００
１５重量％をこえると、硫化物が多数生成され折り曲げ
性、プレス加工性、半田−〇　− 付は性、めっき性、エツチング性が著しく低下するため
である。

さらに副成分としてＡＩ、Ｂｅ、Ｇ０．　Ｆｅ。

Ｎｒ、Ｈｔ、Ｉｎ、Ｍ０．ＭＱ、ｐｂ、３ｉ。

Ｔｅ、Ｃｅ、Ｌｉ、Ｔｉ、Ｚｎの１種又は２種以上を含
有すると強度を向上させるが、その含有量が０．０５重
量％未満では効果があまり期待できず、又１．０重量％
をこえると導電率の低下が著しくなることから０．０５
〜１．０重量％とした。

以下に本発明材料の実施例をもって説明する。

［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
ゴットを電気銅あるいは無酸素銅を原料として、高周波
溶解炉で大気、不活性又は還元性雰囲気中で溶解鋳造し
た。電気銅を使用する場合は還元性雰囲気中で溶解し酸
素含有量を低下させることが推奨される。

Ｓについては本発明合金用として、Ｓ含有量０．００１
５重量％以下の銅原料を用いた。

次にこれを９００℃で熱間圧延して厚さ４ｍｍの板とし
た後、９００’ＣＸ　５分の溶体化処理を行い、面前を
行って冷間圧延で厚さ０．３ｍｍとした。これを４００
℃にて２時間時効処理し供試材とした。

半導体機器用銅合金としての評価項目として強度、伸び
を引張試験により評価した。電気伝導性（放熱性）は導
電率（％ＩＡＣ３）によって示した。折り曲げ性は曲げ
Ｒ０．３ｍｍの折り曲げ治具を用い、９０°往復曲げを
おこない破断までの回数を測定した。半田付は性は垂直
式浸漬法で２３０±５°Ｃの半田浴（すず６０％、鉛４
０％）に５秒間浸漬し、半田のぬれの状態を目視観察す
ることにより評価した。メッキ密着性は試料に厚さ３μ
のＡｇメッキを施し、４５０’Ｃにて５分間加熱し、表
面に発生するフクレの有無を目視観察することにより評
価した。これらの結果を比較合金とともに第１表に示し
た。

この表から、本発明の合金は、折り曲げ性、半田付は性
、めっき性が著しく改善されて、高導電銅合金として優
れた特性を有することが明らかである。

［発明の効果］このように本発明合金はＣＬＪ−Ｚｒ系合金の不純物と
しての酸素、Ｓを限定することにより今まで本合金の欠
点であった折り曲げ性、プレス打ち扱き性、半田付は性
、めっき性、エツチング性を著しく改善することができ
る。又熱膨服係数はプラスチックに近く半導体機器のリ
ード材としてはプラスチックパッケージ用に適している
。従って、本発明合金は半導体機器のリード材として好
適な材料であり、先行技術の合金においてこのような総
合的特性を兼備するものはない。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｚｒ０．０１〜１．０重量％を含み、残部がＣｕ
及び不可避不純物からなり、該不純物のうち酸素の含有
量が０．００２重量％以下、Ｓの含有量が０．００１５
重量％以下であることを特徴とする半導体機器用銅合金
。
（２）Ｚｒ０．０１〜１．０重量％及びＡｌ、Ｂｅ、Ｃ
ｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｈｆ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｓｉ
、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｌｉ、Ｔｉ、Ｚｎの１種又は２種以上を
０．０１〜１．０重量％含み、残部がＣｕ及び不可避不
純物からなり、該不純物のうち酸素の含有量が０．００
２０重量％以下、Ｓの含有量が０．００１５重量％以下
であることを特徴とする半導体機器用銅合金。