JPS63192835A - セラミツクパツケ−ジ用リ−ド材 - Google Patents

セラミツクパツケ−ジ用リ−ド材

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JPS63192835A
JPS63192835A JP2524987A JP2524987A JPS63192835A JP S63192835 A JPS63192835 A JP S63192835A JP 2524987 A JP2524987 A JP 2524987A JP 2524987 A JP2524987 A JP 2524987A JP S63192835 A JPS63192835 A JP S63192835A
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JP
Japan
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lead material
heat resistance
lead
ceramic package
strength
Prior art date
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Pending
Application number
JP2524987A
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English (en)
Inventor
Masato Asai
真人 浅井
Michiaki Terashita
寺下 道明
Shigeo Shinozaki
篠崎 重雄
Shoji Shiga
志賀 章二
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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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〕 本発明は半導体等の電子部品をセラミックパッケージに
より実装する際に用いるリードフレーム、リード線、端
子等のリード材に関するものである。
〔従来の技術〕
−mにトランジスタやIC等の電子部品の実装には、リ
ードフレーム、リード線、端子等のリード材が用いられ
ており、前記電子部品を周囲の雰囲気からシールするた
めにプラスチック或いはセラミックによるパッケージが
施されている。而してプラスチックパッケージの場合は
、リード材としてアロイ194  (Cu −2,4@
t%Fe)等積々の銅合金材が使用されているが、セラ
ミックパッケージの場合は、該セラミックとリード材と
のロー付けが行なわれるので耐熱性が必要であり、コバ
ール或いは4270イが従来使用されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記コバール或いは4270イは、強度、耐熱性等は優
れているものの、導電率が低く、従って該導電率とほぼ
比例関係にある熱伝導率も小さく、半導体素子の発熱に
対する熱放散性の点で劣っている。
近年IC等電子部品実装の高密度化に伴ない、該電子部
品より発生する熱は益々増加する傾向にあり、従来より
も熱放散性に優れた材料の開発が強く望まれている。こ
の様な材料として、熱伝導性が良好な銅合金材を使用す
ることが考えられるが、アロイ194等従来プラスチッ
クパッケージ用として使用されてきた銅合金材は、耐熱
性の点で前記コバール或いは4270イより劣っており
、セラミックパッケージ用としては使用することが出来
なかった。即ち前記従来の銅合金材は耐熱性が低くて、
セラミックとロー付けする際に軟化してしまうため、基
板へのIC実装時にリード材の折れや屈曲が起って歩留
りが低下すると共に、製品の信頼性の点でも問題があっ
た。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記の点に鑑み種々検討の結果なされたもので
あって、その目的とするところは、耐熱性が優れている
と共に、導電率が高く、従って熱放散性に優れたセラミ
ックパッケージ用リード材を提供することである。
即ち本発明によるセラミックパッケージ用リード材の第
1の発明は、Ni:0.1〜4.5wt%、S i :
 0.05〜1.2wt%、T i : 0.01〜0
.5iyt%、S n : 0.01〜3.5wt%、
Z n : 0.01〜5.0wt%を含有し、残部C
uと不可避な不純物からなることを特徴とするものであ
り、又第2の発明はNi:0.1〜4.5wt%、S 
i : 0.05〜1.2wt%、Ti:0.01〜0
.5wt%、S n : 0.01〜3.5wt%、Z
n:0.01〜5.0wt%を含をし、更に0.005
〜0.3wt%のCa、 Mg、’ M、 M、 、V
、 P.、Cr、 Zr。
BSY、La、Feの内1種又は2種以上を合計で0.
005〜0.5wt%含有し、残部Cuと不可避な不純
物からなることを特徴とするものである。更に本発明に
よる前記リード材においては、O2200ppH以下、
Hz  10pp@以下、5 20ppm以下を含有し
ていることが望ましい。
〔作用〕
本発明によるセラミックパッケージ用リード材は、Cu
にNi、St、Ti5Snを添加して、微細なN1−3
t−Ti−Sn四元化合物を均一に析出させることによ
り、導電率を余り低下させないで、強度及び耐熱性を向
上させると共に、Znを添加して半田付性、メッキ性の
向上並びにCuのマイグレーション防止を図ったもので
ある。
Snは更に固溶成分としての作用も有しており、延性を
向上させてリード部の繰返し曲げ性を向上させるもので
ある0本発明において、Nj、St、Ti、Sn及びZ
nの含有量の範囲を限定したのは、夫々下記の理由によ
る。即ちNi、St、Ti、Sn量の下限を夫々0.1
wt%、0.05sgt%、0.01wt%、0.01
wt%としたのは、前記下限未満の含有量では四元化合
物の析出による強度及び耐熱性の向上が見られないため
であり、又Nl、SI%Ti%5ni1の上限を夫々4
.5wt%、1.2wt%、0.5wt%、3.5wt
%としたのは、前記上限を超えて含有されると、強度及
び耐熱性向上の効果が飽和すると共に、Ni、Si、S
nでは熱間加工性、導電性が、TIでは鋳造性が大きく
損なわれるためである。又Zn量を0.O1〜5.0w
t%の範囲内としたのは、0.01wt%未満では半田
付性、メッキ性の向上が見られず、5.0wt%を超え
ると導電率が低下すると共に加工性も悪くなるためであ
る。
本発明によるセラミックパッケージ用リード材は、特許
請求の範囲第3項に記載した様に、更に0.005〜0
.3wt%のCa % M g % M、 M、 (M
+schMetal) 、V、P、Cr、Zr、B.、
YSLa。
Feの内1種又は2種以上を合計で0.005〜0.5
1%含有してもよく、これらの副成分を添加することに
よって結晶粒が微細化し、ろう付は等の高温熱処理時に
おける強度低下を抑制する。尚前記効果を得るためには
、本発明の範囲内の含有量で充分であって、それを超え
ると導電率が低下すると共に・加工性が悪くなって製造
が困難となる。
本発明におけるox 、H,、Sの効果並びに含有量の
範囲の限定理由は下記の通りである。即ち02は前記N
i−3t−Ti−3n四元化合物の微細かつ均一な析出
並びに半田付性、メッキ性向上の効果があるが、含有量
が200pp111を超えるとこれらの効果が見られな
く、又ろう付は時に高温脆化を起しやすくなる。H2は
ろう付は時における高温脆化を防止する効果があるが、
含有量のloppmを超えると、逆に高温脆化を起しや
すくなると共に、半田付性、メッキ性、耐熱性等も悪く
なる。
SはNi−5t−Ti−3n四元化合物の微細かつ均一
な析出並びに熱間加工性向上の効果があるが、含有量が
20ppmを超えるとこれらの効果が見られないばかり
か、逆に熱間加工性が悪くなる。
〔実施例〕
次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。
第1表に示す組成の銅合金を冷却鋳型を用いて半連続鋳
造し、850℃で熱間圧延後面剤して厚さ10Mの板と
した。これを加工率96%で冷間圧延した後、500°
C×30分間熱処理してから加工率25%で冷間圧延し
て厚さ0.311Ifflの板とし、更に400℃×3
0分間の調質焼鈍を行なって仕上げた。
以上の様にして得られた各種銅合金のサンプルについて
、引張強さ、導電率、半田接合部の接合強度、メッキ膜
の密着性、繰返し曲げ性、耐熱性等を下記の方法により
評価し、これらの結果をまとめて第2表に示した。
引張強さはJIS−22241、導電率はJIS−80
505に基づいて測定し、半田接合部の接合強度は、サ
ンプルに直径2mの無酸素銅線を60/40共品半田に
より半田付けしてから、150”Cに500hr保持し
た後引張試験することによって求めた。
メッキ膜の密着性は、サンプルを電解脱脂、酸洗いして
から、ホウフッ化物浴を用いてSn−5wt%Pb合金
を1.5tnaメツキし、これを105℃に1000h
r保持した後180°に折曲げ、折曲げ部におけるメッ
キ膜の剥離の有無を調べた。
繰返し曲げ性及び耐熱性に関しては、サンプルを875
°Cで5分間加熱後室温迄冷却し、その後450°C×
30分間の熱処理を行なった材料について、繰返し曲げ
性はMIL−3TD883/2004Conditio
n Bxで測定しく耐熱性はJIS−Z2241に基づ
いて引張強さを測定することにより評価した。
第2表から明らかな様に、本発明合金Nα1〜13は、
従来合金NCL23と同等或いはそれ以上の強度及び耐
熱性を有していると共に、患23の約20倍の高い導電
率を有しており、従って熱放散性が非常に優れている。
更に半田接合部の接合強度、メッキ膜の密着性、繰返し
曲げ性等に関しても従来合金と同程度の優れた特性を有
している。
一方、Nt−5i−Ti量が少ない比較合金Nα14及
びN1、Sn量が少ない比較合金Nα21は強度及び耐
熱性が不充分であり、繰返し曲げ性も劣っている。又T
i量が多い比較合金石15は鋳造が困難であり、副成分
(V、Mg、Y)の含有量が多い比較合金漱17及びS
n量が多い比較合金NCL22は熱間圧延が困難であっ
て、これらはいずれもサンプルが得られなかった。更に
Znが含有されていない比較合金Nα16は半田接合部
の接合強度が低く、メッキ性も劣っていた。0!量、H
8が多い比較合金阻18.19は耐熱性並びに半田付性
、メッキ性、繰返し曲げ性が劣っており、S量が多い比
較合金Nα20は熱間圧延が困難でサンプルが得られな
かった。
〔発明の効果〕
本発明によるリード材は、従来合金よりも導電性、熱放
散性がはるかに優れていると共に、従来合金と同等の優
れた耐熱性、強度、半田付性、メッキ性等を有していて
、電子機器におけるサイドブレーズ型やピン・グリッド
・アレイ型のセラミックパッケージ用リード材として好
適であり、電子機器の信頼性を高めるのは勿論のこと、
該電子機器の高集積化、小型化、高機能化を容易にする
等工業上顕著な効果を奏するものである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Ni:0.1〜4.5wt%、Si:0.05〜
    1.2wt%、Ti:0.01〜0.5wt%、Sn:
    0.01〜3.5wt%、Zn:0.01〜5.0wt
    %を含有し、残部Cuと不可避な不純物からなることを
    特徴とするセラミックパッケージ用リード材。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載の銅合金において、O
    _2200ppm以下、H_210ppm以下、S20
    ppm以下としたことを特徴とするセラミックパッケー
    ジ用リード材。
  3. (3)Ni:0.1〜4.5wt%、Si:0.05〜
    1.2wt%、Ti:0.01〜0.5wt%、Sn:
    0.01〜3.5wt%、Zn:0.01〜5.0wt
    %を含有し、更に0.005〜0.3wt%のCa、M
    g、M.M.、V、P、Cr、Zr、B、Y、La、F
    eの内1種又は2種以上を合計で0.005〜0.5w
    t%含有し、残部Cuと不可避な不純物からなることを
    特徴とするセラミックパッケージ用リード材。
  4. (4)特許請求の範囲第3項記載の銅合金において、O
    _2200ppm以下、H_210ppm以下、S20
    ppm以下としたことを特徴とするセラミックパッケー
    ジ用リード材。
JP2524987A 1987-02-05 1987-02-05 セラミツクパツケ−ジ用リ−ド材 Pending JPS63192835A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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