JPS63245811A

JPS63245811A - 複合リ−ド線及びその製造方法

Info

Publication number: JPS63245811A
Application number: JP7884387A
Authority: JP
Inventors: 公二永田; 正樹熊谷
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1988-10-12

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】（技術分野）本発明は、ろう付は性に優れた高導電性の複合リード線
及びその製造方法に係り、特に優れた耐熱強度と共に、
ろう付は強度の改善された、高い電気伝導性を有する、
半導体装置等の電子機器に対して好適に用いられ得る電
子部品用リード線に関するものである。

（従来技術とその問題点）一般に、各種の電子機器に用いられるリード線には、高
い電気伝導性が要求され、なかでも半導体装置に用いら
れるリード線にあっては、それに加えて、製造及び取付
上必要な強度（耐力乃至はスティフネス）を有し、且つ
その強度が製造過程において施される熱的処理によって
劣化しないこと、即ち耐熱強度においても優れているこ
とが要求される。

例えば、ダイオード型半導体装置にあっては、そのダイ
オードの、モリブデン等から構成される導体部に対して
、リード線をろう付けする場合において、近年における
ダイオードに対する高信頼性の要求に従って、かかるリ
ード線のろう付は操作が高温で実施されるようになって
きており、また、そのようなダイオードのガラス封着時
においては７００℃程度の熱的処理が施されることとな
るところから、かかるリード線は、高い導電率を有して
いると共に、そのような熱的処理の過程における、また
かかる熱履歴を経た後においても、その後のメソキ工程
や組立ラインでのピン差し工程におけるピン（リード線
）の曲がり等の不具合の発生を防止する上に、所定の強
度を有している必要があるのである。

一方、従来から、このような半導体装置用のリード線の
材料としては、一般に、導電性に優れた無酸素銅が用い
られているが、この無酸素銅は、耐熱強度が低く、３５
０℃程度の温度を越えると軟化するために、例えば６５
０〜７５０℃の温度でのろう付は操作やガラス封着工程
での加熱等によってリード線（ビン）が曲がり、その矯
正に多大な工数がかかる等の問題が内在しているのであ
る。

また、ＩＣパッケージであるＰ　ＧＡ　（Ｐｉｎ　Ｇｒ
ｉｄＡｌｌｅｙ）におけるリード線としてのピン材にあ
っても、同様に、そのろう付は時において、例えば８５
０℃程度の熱的処理が加わり、またガラス封着時におい
ては、５００℃程度の熱的処理が加わることとなるとこ
ろから、高い導電率と共に、優れた耐熱強度が要求され
ることとなるが、上記の無酸素銅等を材料とする従来の
ピン材にあっては、何れもそのような要求を満足し得る
ものではなかったのである。

このため、本発明者らは、先に、特願昭６１−２２０１
７１号として、重量で０．０２％〜０．６％のアルミニ
ウムを含み、残部が銅よりなる銅合金を内部酸化処理し
て得られた、銅マトリクス中にアルミナ粒子が微細に分
散せしめられてなる分散強化銅材料からなる線状の芯材
と、該線状芯材の外表面を覆う、ｌＡＣ３値として８５
％以上の高い電気伝導性を有する銅若しくは銅合金から
なる外皮とから構成されてなる、高い電気伝導性及び優
れた耐熱強度を有する電子部品用リード線を明らかにし
た。

しかしながら、このような特徴を備えたリード線にあっ
ても、未だ解決されるべき問題が内在していることが、
本発明者らの検討によって明らかとなったのである。即
ち、このようなリード線を接合対象物（導体）に対して
ろう付けするに際して、リード線の端部には芯材である
アルミナ分散強化銅材料が露呈しているところから、ろ
う材が該アルミナ分散強化銅部内に拡散して散逸し易く
、そのためにろう付は部の強度が低下して、ろう付は後
の曲げ試験等においてろう付は部に剥離が生じ、またろ
う付は後のガラス封着に際しての加熱時に、そのような
ろう材の拡散が局所的に集中して起こるために、ろう付
は部が曲がる等という不具合のあることが、明らかとな
ったのである。

（発明の構成）ここにおいて、本発明は、上記の如き事情を背景として
為されたものであって、その目的とするところは、優れ
た耐熱強度と共に、改善されたろう付は強度を有する、
高導電性の複合リード線及びその製造方法を提供するこ
とにあり、また他の目的とするところは、特に半導体装
置に用いることによって、その性能及び製造組立性を著
しく向上せしめ得る、ろう付は性の著しく向上された実
用的な電子部品用リード線及びその製造方法を提供する
ことにある。

そして、このような目的を達成するために、本発明は、
重量で０．０２％〜０．６％のアルミニウムを含み、残
部が銅よりなる銅合金を内部酸化処理して得られた、銅
マトリクス中にアルミナ粒子が微細に分散せしめられて
なる分散強化銅材料からなる線状の芯材と；該芯材の周
りに形成されて、その外表面を覆う、無酸素銅からなる
外皮と；前記芯材内に埋設された状態で、径方向に点在
し且つ軸心方向にそれぞれ所定長さで延びる、線状の複
数の純銅副芯とから、目的とする複合リード線を構成す
るようにしたことを、その特徴とするものである。

なお、かかる本発明に従う複合リード線にあっでは、そ
の外皮は、好ましくは、リード線の線径に対して３．８
％〜１５％の割合の肉厚を有しているものであり、また
芯材中に分布せしめられる複数の純銅副芯は、所定のリ
ード線横断面において純銅副芯断面積の合計量が芯材断
面積の１０％〜７０％の割合を占めるように存在せしめ
られることが望ましい。特に、かかる純銅副芯は、重量
で９９．８％以上のＣｕを含有し、且つＮｉ、ＡＪ及び
Ｓｎを合計量で０．１％以下、Ｆ　ｅ　−、Ｐ及びＳｉ
を合計量で０．０２％以下の割合で含む組成を有してい
ることが、更に望ましいのである。

また、かかる本発明に従う複合リード線は、好適には、
（ａ）重量で０．０２％〜０．６％のアルミニウムを含
み、残部が銅よりなる銅合金粉末を調製する工程と、（
ｂ）該銅合金粉末の少なくとも一部を予備酸化する工程
と、（Ｃ）該予備酸化された銅合金粉末またはそれに予
備酸化されていない銅合金粉末を混合してなる混合粉末
を加熱して内部酸化処理し、銅マトリクス中にアルミナ
粒子が微細に分散せしめられてなる分散強化銅材料を形
成せしめる工程と、（ｄ）無酸素銅からなる円筒状密封
容器内に、所定粒径の純銅粒を混合した前記分散強化銅
材料が密に充填せしめられてなるビレットを調製する工
程と、（ｅ）かかるビレットを熱間押出加工して、前記
分散強化銅材料からなる芯材と、該芯材の周りに形成さ
れて、その外表面を覆う、無酸素銅からなる外皮と、前
記芯材内に埋設された状態で存在する、前記純銅粒が線
状化されてなる複数の純銅副芯とから構成された複合押
出物を形成する工程とを含むことを特徴とする製造手法
に従って、製造されることとなる。

なお、このようなリード線の製造手法にあっては、上記
内部酸化処理は、一般に、前記予備酸化された銅合金粉
末またはそれに予備酸化されていない銅合金粉末を混合
してなる混合粉末に前記純銅粒を混合せしめて得られた
ものを、前記円筒状密封容器内に密に充填せしめて、加
熱処理することによって、実施されることとなる。

また、かかる純銅粒は、一般に、ビレット径に対して０
．７％〜９．４％の粒径を有するものであり、且つ前記
円筒状密封容器内の充填物中の容積割合が１０％〜７４
％となるように、前記分散強化銅材料中に混合せしめら
れているものである。

（発明の効果）このような本発明に従う複合リード線にあっては、アル
ミナ分散強化銅材料にて構成されてなる芯材を、その軸
心方向に有するものであるところから、それによって優
れた耐熱強度が発揮され得るのであり、しかもかかる芯
材を構成するアルミナ分散銅が良好な導電性を有するも
のであることに加えて、該芯材の外表面を覆う外皮が導
電性に優れた無酸素銅にて形成され、且つかかる芯材内
にも、導電性に優れた複数の純銅副芯が埋設されている
ところから、極めて高い電気伝導性が発揮され得るので
ある。

しかも、かかるアルミナ分散強化銅材料からなる芯材内
には、その軸心方向に、所定長さで延び且つその径方向
に点在する状態において、線状の複数の純銅副芯が埋設
存在せしめられていることによって、リード線の端部に
露出する芯材部分の面積が少なくなるところから、そこ
に溶融したろう材が付与されても、かかる芯材内へのろ
う材の拡散量が効果的に減少せしめられると共に、その
拡散する部分が分散することとなり、それ故にろう付は
部の脆化やガラス封着等の再加熱時において、ろう付は
部が傾く等の問題が効果的に抑制され得ることとなった
のである。

従って、かかる本発明によれば、高い電気伝導性を有し
、且つ充分なる耐熱強度を有すると共に、ろう付は強度
に優れた実用的なリード線が実現され得ることとなった
のであり、これにより、ろう付は後の加熱（ガラス封着
）操作において、リード線の曲がりが惹起され難くなり
、それ故にこれまで行なわれてきた最終工程での曲がり
矯正作業が不要となり、著しく製造コストが軽減された
のであり、そして特に、かかるリード線の程よい腰の強
さが加味された結果、それを半導体装置に用いることに
よって、その性能及び生産組立性の向上が極めて有利に
図られ得ることとなったのである。

また、本発明に従うリード線にあっては、芯材内への純
銅副芯の埋設によって、比較的高価な銅合金粉末、ひい
ては分散強化銅材料の使用量が少なくて済むところから
、その製造コストの低減化を図ることが可能であるとい
った利点もあるのである。

（構成の具体的説明）ところで、かかる本発明に従う優れた特徴を有する高導
電性の複合リード＆’ｊ１２は、例えば、第１図に示さ
れるように、アルミナ分散強化銅材料からなる所定太さ
の線状の芯材４と、この芯材４内に埋設配置された、径
方向に点在し且つ軸心方向に所定長さで延びる、所定太
さの線状の複数の純銅副芯６と、更に芯材４の周りに形
成されて、その外表面を覆う、無酸素銅からなる外皮８
とから、一体的に構成されてなる複合構造の線材である
。

そして、このリード線２の芯材４を構成するアルミナ分
散強化銅材料は、重量で０．０２％〜０．６％のアルミ
ニウム（Ａ＃）を含み、残部が銅（Ｃｕ）よりなるＣｕ
−Ａｎ合金材料を内部酸化処理して得られたものであっ
て、銅マトリクス中にアルミナ（ＡｌｚＯｓ＞粒子が微
細に分散せしめられてなる構造を有するものであり、一
般に、その粉末形態若しくは箔形態の圧縮一体化物とし
て、かかる芯材４を形成している。

なお、かかる内部酸化処理は、よく知られているように
、具体的にはＣｕ−Ａｌ合金中のＡＮ成分を選択的に酸
化してＡｌ２０３と為し、そしてそのような酸化物の相
を該合金を構成するＣｕマトリクス中に微細に分散せし
めた形態において形成せしめる操作を言うものである。

また、かかるリード線２を構成する芯材４内に所謂海島
構造において分布せしめられる複数の副芯６は、当業者
によく知られている品質の′Ｉｆ＠銅材料から形成され
ているものであるが、特に好ましくは、重量で９９．８
％以上のＣｕを含有し、且つＮｉ、Ａｎ及びＳｎを合計
量で０．１％以下、Ｆ　ｅ　％Ｐ及びＳｉを合計量で０
．０２％以下の割合で含む組成を有する純銅材料にて形
成されていることが望ましく、これによって、側芯６部
分における、より有効な導電性を確保することが出来る
のである。

そしてまた、かかるリード線２を構成する外皮８を与え
る無酸素銅は、よく知られているように、酸素の極端に
少ない純銅を指し、一般に、Ｃｕ含有量としては９９．
９６重量％以上、酸素含有量が０、　ＯＯ３重量％以下
とされたものが用いられることとなる。

ところで、かかるリード線２の芯材４を構成する分散強
化銅材料を内部酸化処理によって与えるＣｕ−Ａ１合金
において、そのＡ７！含有量は、上述の如く、０．０２
〜０．６％の範囲内で調節する必要があり、かかるＣｕ
−Ａｌ合金における／ｌ含有量が０．０２重量％よりも
少なくなると、内部酸化による強度、耐熱強度の向上が
殆ど期待出来ず、また０、６重量％を越えるようになる
と、目的とするリード線への線材加工、特に抽伸加工性
が低下したり、導電率が低下する等の問題を惹起するよ
うになる。

また、このようなリード線２にあっては、外皮８は、リ
ード線２の線径に対して３．８％〜１５％の割合となる
ような肉厚を有していることが望ましく、この外皮８の
肉厚が線径に対して３．８％よりも薄くなると、ろう付
は性が悪化し、一方１５％を越えるようになると、ろう
付は後のスティフネスが不足するようになるのである。

更に、純銅副芯６は、芯材４の断面積の１０％〜７０％
の割合を占めるように、かかる芯材４内に分布せしめる
ことが望ましく、かかる純銅副芯６が、芯材４の断面積
の１０％よりも少ない断面積を与える割合で分布するよ
うになると、ろう付は性が悪化し、また７０％を越える
割合を占めるようになると、ろう付は後のスティフネス
が低下するようになるのである。なお、この純銅副芯６
の芯材４の軸心方向における長さは適宜に決定されるも
のであり、またその径方向における分布形態にあっても
、適宜に決定されるものである。

そして、このような本発明に従うリード線２では、それ
が半導体装置のピン材として使用される場合等にあって
は、その端部に、よく知られているように、ポンチによ
るヘッディング加工が施され、膨径部とされた後、目的
とするろう付は対象物に対してろう付けが行なわれるの
であり、その−例が、第２図に示されている。即ち、か
かる第２図において、芯材４と複数の純銅副芯６と外皮
８とからなる複合リード線２の先端部が、ヘッディング
加工により膨径部１０とされ、この膨径部１０において
、ろう付は対象物１２、例えばダイオードであれば、Ｍ
ｏ等の導体に対して、ろう材１４を介してろう付けされ
るのである。

従って、このようなろう付は操作にあっては、リードｖ
Ａ２のろう付けされるべき膨径部１０のろう付は面にお
いて、芯材４の露呈部分が、多数の純銅副芯６の存在に
より更に少なくなるのであり、しかもそれら多数の純銅
副芯６の間において露呈する網目状形態の分散した状態
となるものであるところから、ろう材１４の芯材４内へ
の拡散量が著しく減少せしめられることとなるのであり
、またその拡散する部分が、膨径部１０のろう付は面の
一部に集中することがなく、網目状に分散した形態とな
るところから、ろう付は部の強度低下や再加熱時におけ
る傾きの発生等が効果的に改善され得るのである。

ところで、かかる本発明に従うリード線２を製造するに
際しては、前記した如き所定量のＡ７！を含有するＣｕ
−Ａ２合金から、所謂アトマイズ法や粉砕法等の公知の
粉末化手法に従って、所定粒度の銅合金粉末が製造され
ることとなる。なお、このアトマイズ法には、ガスアト
マイズ法や水アトマイズ法があり、上記の合金溶湯の流
れに対して圧縮ガス或いは水流ジェットを作用させて飛
散せしめ、粉末化することにより、微細な銅合金粉末を
得るものであり、そのような銅合金粉末は、後の選択的
な内部酸化処理を有利に行なう上において、その粒径が
３００μｍ以下となるようにして調製されることとなる
。

次いで、このようにして得られた銅合金粉末には、通常
の手法に従って、その少なくとも一部に対して予備酸化
処理が施されることとなる。この予備酸化処理は、酸化
性雰囲気下において、一般に空気中において、かかる銅
合金粉末を加熱処理することにより実施され、これによ
って、銅合金粉末中のアルミニウム成分をアルミナ（Ａ
ｊ！ｚＯ＋）と為し得る酸素を酸化物、特にＣｕ２Ｏ、
ＣｕＯの如きＣｕ＃１化物として含む予備酸化粉末が形
成されるのである。

そして、このようにして得られた予備酸化粉末は、それ
単独において、或いは他の予備酸化されていない銅合金
粉末と混合せしめられて、原料粉末とされ、次の内部酸
化処理が施されることとなるが、この内部酸化処理は、
そのような原料粉末を、第３図に示される如き熱間押出
用ビレットと為すための円筒状の容器内に封入するに先
立って、或いはその封入後において実施することが可能
である。なお、かかる内部酸化処理は、前記予備酸化よ
り更に高温に、例えば７００℃〜１０００℃程度の温度
に加熱せしめることにより、予備酸化粉末中に導入され
た酸素にて、かかる予備酸化粉末中のＡＩ！成分、更に
は予備酸化されていない銅合金粉末中のＡＩ！、成分を
選択的に酸化せしめて、かかるＡｌ成分をＡｌ２Ｏ２と
為し、Ｃｕマトリクス中に該Ａ　Ａ　ｚ　Ｏｓ粒子が微
細に分散せしめられてなる分散強化銅材料とするもので
ある。また、容器封入前の内部酸化処理にあっては、一
般に、Ａｒガス等の不活性なガスからなる雰囲気の下に
おいて実施されることとなる。

ところで、第３図は、本発明に従う複合構造のリード線
２を熱間押出加工にて製造するために用いられるビレッ
ト１６の一例を示すものであり、このビレット１６は、
無酸素銅からなる有底円筒形状の容器１８内に、所定粒
径の純銅粒２０が混合されてなる分散強化銅材料（粉末
形態）２２が密に充填せしめられ、そしてかかる容器１
８の開０部が、同じく無酸素銅にて形成された蓋部材２
４にて密封されて構成されている。また、このようなビ
レット１６の密封容器（１８，２４）内は、必要に応じ
て、脱気されている。

従って、このようなビレット１６を構成する密封容器（
１８，２４）を用いて、その内部空間内に、前記予備酸
化された粉末またはそれに予備酸化されていない他の銅
合金粉末を混合してなる混合粉末に所定の純銅粒２０を
配合せしめて得られたものを密に充填せしめた状態にお
いて、かかる密封容器（１８，２４）ごと、前記の如き
加熱処理を行なうことにより、そのような密封容器内に
収容された銅合金粉末（原料粉末）を内部酸化処理して
、分散強化銅材料２２を生成せしめ、目的とするビレッ
ト１６を得ることが出来る。なお、この密封容器ごとの
加熱処理にあっては、かかる密封容器自体の酸化を防ぐ
ために、不活性雰囲気中における加熱処理が、好適に採
用されることとなる。

なお、このように銅合金中のＡＮ成分をＡ１２０３と為
し、Ｃｕマトリクス中に微細に分散せしめられた形態と
為す内部酸化処理手法としては、上記の他にも各種の手
法が明らかにされており、本胤明では、その何れをも採
用することが可能であって、例えば、上記した銅合金粉
末の予備酸化処理物の使用に代えて、他のＣｕ酸化物を
酸化剤として銅合金粉末に配合せしめて、内部酸化処理
を行なう手法等が、適宜に採用されるのである。

また、このような内部酸化処理された銅合金粉末には、
必要に応じて、そこに存在する過剰のＣｕ酸化物を還元
するために、還元性雰囲気、例えば水素雰囲気中におい
て５００〜９５０℃程度の温度に加熱することからなる
還元処理が、施されることとなる。

そして、かくして得られた粉末形態のアルミナ分散強化
銅材料は、所定の純銅粒と共に、無酸素銅からなる円筒
状容器１８内に緊密に充填せしめられ、そして必要に応
じて脱気された後、無酸素銅製の蓋部材２４にて覆蓋、
密封せしめられることにより、目的とする熱間押出用ビ
レット１６が形成されるのである。尤も、前述したよう
に、密封容器（１８，２４）内において銅合金粉末の内
部酸化処理が実施されれば、そのような内部酸化処理の
終了によって、同時に、目的とする熱間押出用のビレッ
ト１６が形成されることとなるのである。

また、かくの如く、密封容器（１８，２４）内に原料粉
末若しくは分散強化銅粉末と共に充填せしめられる純銅
粒２０は、第１図に示される如き、目的とする複合リー
ド線における側芯６を形成するために用いられるもので
あって、上記の如く、原料粉末の内部酸化処理に先立っ
て、原料粉末に混合せしめられる他、原料粉末を内部酸
化処理して得られた粉末形態のアルミナ分散強化銅材料
に゛　　対して混合せしめられた後、密封容器（１８，
２４）内に封入せしめるようにすることも可能である。

さらに、かかる純銅粒２０としては、一般に、ビレット
１６の外径に対して０．７％〜９．４％の粒径を有する
ものが好適に用いられ、その粒径が小さくなり過ぎると
、ろう付は性の改善を充分に行なうことが困難となり、
またその粒径が大きくなり過ぎると、後の熱間押出加工
により得られる押出材に欠陥が生じ易く、且つ前記粉末
との均一な混合が困難となり、形成される側芯６の分布
が不均一となる。そして、かかる純銅粒２０は、好適に
は、密封容器（１８，２４）内の充填物中の容積割合が
１０％〜７４％となるように、原料粉末或いは分散強化
銅材料に配合せしめられることとなるのである。なお、
純銅粒２０の混合量が１０％よりも少なくなり過ぎると
、得られるリード線のろう付は性の向上効果が充分でな
く、また７４％を越えるような混合割合にあっては、目
的とするリード線の製造過程において欠陥が生じ易くな
るのである。

次いで、このようにして得られたビレット１６から目的
とする製品形態（成形体）を得るべく、所定の熱間加工
、例えば直接若しくは間接方式の熱間押出が実施される
のである。そして、この熱間加工によって、分散強化銅
材料２２からなる所Ａ定太さの一体的な芯材が形成されて、それら芯材と側芯
とは所謂海島構造を呈し、またこの芯材内に、その径方
向に分布点在し、且つその軸心方向に所定長さで延びる
純銅粒２０から形成された線状の複数の側芯が形成され
、更にこの芯材の周りに、分散強化銅材料２２を収容す
る容器１８の材料からなる外皮が形成され、以て目的と
する複合構造の線材、棒材等の所定形状の加工材となる
が、この加工材には、また、そのような熱間加工の後に
、必要に応じて冷間加工、抽伸加工等が施されて、目的
とするリード線材２に仕上げられることとなるのである
。

なお、本発明において、前記ビレット１６の熱間加工に
は、好適には熱間押出が採用されるものであるが、その
−例が第４図に示されている。そこにおいて、ビレット
１６は、その押出成形加工のために、例えば４００〜６
００℃程度の温度に予熱せしめられた後、所定の押出装
置（ここでは間接方式）のコンテナ３０のビレット装填
孔３２内に装填せしめられる。また、このビレット装填
乙ｑ孔３２内には、目的とする加工材（押出物）の押出形状
を与えるダイス３４が予めセットされている。そして、
このダイス３４に対して、上記装填されたビレット１６
が、押盤３６を介してステム３８にて加圧せしめられる
ことにより、ダイス３４から押し出され、目的とする複
合構造の押出物４０が形成されるのである。

従って、このような熱間加工によって、分散強化銅材料
２２及び純銅粒２０をそれらを収容する容器１８ごと所
定の線材に加工することにより得られた加工材は、かか
る分散強化銅材料２２が一体的な芯材を形成し、且つそ
の芯材内に純銅粒２０が線状に所定長さに亘って延びる
複数の純銅副芯が生じる一方、かかる芯材の外表面を覆
う前記容器１８の材料からなる外皮が形成されて、クラ
ッド線材構造となるが、このような線材構造において、
かかる側芯を与える純銅粒及び外皮を与える容器材料と
しては純銅及び無酸素銅が用いられ、しかも分散強化銅
材料からなる芯材自体も高い導電性を有するものである
ところから、極めて高い導電性が得られ、また耐熱性に
優れた分散強化銅材料からなる芯材の存在によって、リ
ード線材には、優れた耐熱強度と共に、適度な腰の強さ
が与えられ、そして多数の側芯の存在によって、かかる
分散強化銅材料からなる芯材が網目状横断面形態となる
ところから、そのろう付は性、特にろう付は強度等に優
れたリード部材が実現され得ることとなったのである。

なお、本発明は、上記の具体的記述以外にも、また以下
に示す実施例の他にも、本発明の趣旨を逸脱しない限り
において、当業者の知識に基づいて種々なる変更を加え
た形態において実施され得るものであることが、理解さ
れるべきである。

例えば、本発明に従うリード線を製造するに際しては、
好適には、前記内部酸化処理は、粉末形態の銅合金粉末
に対して実施することが好ましいが、またＣｕ−Ａ７！
合金を薄い箔と為し、そのような箔形態において、それ
に内部酸化処理を施すようにすることも可能である。そ
して、そのようなＣｕ合金箔は、適当な幅や長さに裁断
されて、所定の密封容器内に封入せしめられて、或いは
容器内に封入された後に、前記内部酸化処理が施され、
そして目的とするリード線材に熱間加工せしめられるの
である。

（実施例）以下に、本発明を更に具体的に明らかにするために、本
発明の実施例を挙げることとするが、本発明が、かかる
実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでな
いことは、言うまでもないところである。

先ず、０．１重量％のＡ１を含む、残部がＣｕ及び不可
避的不純物からなるＣｕ−Ａ６合金溶湯を用いて、通常
のＡｒガスアトマイズ手法にて、粒径が２９７μｍ以下
の銅合金粉末を製造した。次いで、かかる銅合金粉末の
一部を取り出し、大気中において、攪拌しながら、３０
０℃×１時間の加熱処理を施すことにより、粉末表面に
Ｃｕ２Ｏが形成された予備酸化物を得て、そしてこの予
備酸化物を元の銅合金粉末と均一に混合せしめた。

なお、これら粉末の混合比は、原料混合粉末全体ｔ＋に含まれる酸素量が、原料混合粉末中のＡＪ酸成分全て
酸化されてＡ　Ｒｚ　Ｏ３となるに必要な量の１．５倍
となるような割合とした。そして、この得られた原料混
合粉末に対して、更に、粒径が２〜４ｎφの純銅粒を全
体で３０容量％となるように加えて、混合した。

一方、無酸素銅からなる外径二６８龍、長さ８１６０ｍ
ｍ、肉厚二〇龍の有底円筒缶を用意し、この有底円筒缶
内に、上記で準備した純銅粒大原料混合粉末を振動充填
して、密に充填せしめた後、その開口部に無酸素銅製蓋
部材を溶接にて取り付けて密封することにより、第３図
の如き押出用ビレットを得た。

かくして得られたビレットを不活性ガス（Ａｒガス）雰
囲気中において８７０℃の温度で３時間加熱保持せしめ
ることにより、封入された原料混合粉末を内部酸化処理
した後、通常の熱間間接押出加工手法にて直径：１６ｍ
ｍの棒材に押し出し、次いで、この棒状押出材に直径：
１０龍までスウェージング加工を行ない、更にその後、
抽伸加工を行なって、直径：０．８ｍの目的とするリー
ド線材（隘１）を製造した。

また、上記の如きリード線材の製造手法において、用い
られる銅合金粉末中のＡＮ含有量、無酸素銅製円筒缶の
肉厚及び純銅粒の粒径、混合率、不純物（Ｓｎ）量を、
それぞれ変化させて、別途試作を行ない、下記第１表に
示される如き、外皮肉厚を有する各種の試作材（線材）
を得た。

そして、この得られた各種の試作材について、それぞれ
Ｎ２ガス中において７００℃Ｘ３０分の焼鈍処理を施し
た後、そのスティフネス及び導電率に係る物性を測定す
る一方、別途ろう付はテストを行ない、そのろう付は性
について調べ、その結果を、加工性の評価と共に、下記
第１表に示した。また、比較のために、Ｎａ９として、
純銅粒を配合せずに得られた線材、更に阻１０として０
．８ｍｍφの外径を有する市販の無酸素銅線について、
同様な物性評価を行ない、その結果を併わせ示した。

なお、スティフネスの評価は、長さ：３０Ｈの試片を用
い、ＡＳＴＭ−Ｆ−１）３（６５）によるモーメント方
式の試験法に従って、１７０ｇ・ｃｍの条件下において
（試片セット長さニア０ｍｍ、端部荷重：１０ｇ）、試
片の曲がり角度を測定することにより、行なった。

また、ろう付は性テストにおけるろう付は不良の評価で
は、０．８　ｎ＋φの試作線材を通常のヘッディング加
工により加工して、その端部に１鶴φの膨出頭部を形成
し、第２図に示されるように、その膨出頭部（１０）と
１酊φ×１）１ΩのＭＯ導体（１２）とを、それらの間
にりん銅ろう（ＢＣｕＰ５Ｂ１ｍｍφｘ３（ｌｕｍｈ）
を介在せしめて、７５０℃×１５分間の条件にてろう付
けした後、繰り返し曲げ試験（９５°×３回、Ｒ：０．
２．０．７ｋｆ荷重）を行ない、そのろう付は部が剥離
を生じた分率（ろう付は部強度）で示した。また、ろう
材床がり性についての評価は、上記のろう付は操作にお
いてリード線材の膨出頭部でろう材が広がっている面積
を、無酸素銅リード線（ｌｋｌｏ）の場合を１００％と
したときの相対的な割合で行なった。

更に、ろう付は部の曲がり性評価は、上記の如きろう付
けの後（ろう付は時は線材及びＭＯ導体は固定されてい
る）の状態で、ろう付は部を固定せず、６５０°Ｃで加
熱した際に、ろう付は部に生じた曲がりの平均角度でも
って示した。

さらに、加工性は、それぞれの試作線材を製造するに際
しての、熱間押出時及び抽伸加工時における加工性を示
すものであって、それらの工程において不良が生じ、後
の工程に移行出来なくなったものには×印、また問題な
くそれらの加工が出来たものにはＯ印を付した。

下記第１表の結果から明らかなように、試作線材隘１〜
６のものは、何れも良好なスティフネス値、導電率及び
加工性を備え、またろう付は性についても、ろう付は不
良の発生が少なく且つろう付は部の曲がりも少ないもの
であった。また、外皮肉厚が薄くなったり（Ｎａ７）、
純銅粒の混合量が少なくなったり　（隘８）すると、ろ
う付は部におけるろう材の拡散が増大して、曲がり角度
が大きくなり、更に純銅粒中の不純物（Ｓ　ｎ）が増大
すると１）１）、導電率が低下することが認められる。

なお、スティフネス値は、１７０　ｇ−ｃｍの試験条件
下で３０〜５０°の範囲内にあることが望ましく、また
導電率は９０％ｌＡＣ３以上であることが望ましいので
ある。更に、リード線材のろう付は頭部でのろう材の広
がりが少ないと、そのろう付は部にくびれ（切欠）が生
じ、強度が低下するようになり、またリード線材の分散
強化銅材料からなる芯材部に対するろう材の拡散量が多
いときにも、ろう材が不足し、同様の現象が生じるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従うリード線の一例を示す一部切欠
斜視図であり、第２図は、本発明に従うリード線を用い
たろう付は部の構造の一例を示す断面説明図であり、第
３図は、本発明に従うリード線を製造するために用いら
れるビレットの一例を示す縦断面説明図であり、第４図
は、そのようなビレットを用いて押出加工する状態の一
例を示す断面説明図である。２：リード線　　　　　４：芯材６：純銅副芯　　　　　８：外皮１０：膨径部　　　　　１２：ろう付は対象物１６：押
出用ビレット

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量で０．０２％〜０．６％のアルミニウムを含
み、残部が銅よりなる銅合金を内部酸化処理して得られ
た、銅マトリクス中にアルミナ粒子が微細に分散せしめ
られてなる分散強化銅材料からなる線状の芯材と；該芯
材の周りに形成されて、その外表面を覆う、無酸素銅か
らなる外皮と；前記芯材内に埋設された状態で、径方向
に点在し且つ軸心方向にそれぞれ所定長さで延びる、線
状の複数の純銅副芯とから構成されてなる複合リード線
。
（２）前記外皮が、リード線の線径に対して３．８％〜
１５％の割合の肉厚を有している特許請求の範囲第１項
記載の複合リード線。
（３）前記純銅副芯が、前記芯材の断面積の１０％〜７
０％の割合を占める特許請求の範囲第１項または第２項
記載の複合リード線。
（４）前記純銅副芯が、重量で９９．８％以上のＣｕを
含有し、且つＮｉ、Ａｌ及びＳｎを合計量で０．１％以
下の割合で、そしてＦｅ、Ｐ及びＳｉを合計量で０．０
２％以下の割合で含む組成を有している特許請求の範囲
第１項乃至第３項の何れかに記載の複合リード線。
（５）重量で０．０２％〜０．６％のアルミニウムを含
み、残部が銅よりなる銅合金粉末を調製する工程と、該銅合金粉末の少なくとも一部を予備酸化する工程と、該予備酸化された銅合金粉末またはそれに予備酸化され
ていない銅合金粉末を混合してなる混合粉末を加熱して
内部酸化処理し、銅マトリクス中にアルミナ粒子が微細
に分散せしめられてなる分散強化銅材料を形成せしめる
工程と、無酸素銅からなる円筒状密封容器内に、所定粒
径の純銅粒を混合した前記分散強化銅材料が密に充填せ
しめられてなるビレットを調製する工程と、かかるビレットを熱間押出加工して、前記分散強化銅材
料からなる芯材と、該芯材の周りに形成されて、その外
表面を覆う、無酸素銅からなる外皮と、前記芯材内に埋
設された状態で存在する、前記純銅粒が線状化されてな
る複数の純銅副芯とから構成された複合押出物を形成す
る工程とを、含むことを特徴とする複合リード線の製造方法。
（６）前記内部酸化処理が、前記予備酸化された銅合金
粉末またはそれに予備酸化されていない銅合金粉末を混
合してなる混合粉末に前記純銅粒を混合せしめて得られ
たものを、前記円筒状密封容器内に密に充填せしめて、
加熱処理することによって、実施される特許請求の範囲
第５項記載の複合リード線の製造方法。
（７）前記純銅粒が、ビレット径に対して０．７％〜９
．４％の粒径を有するものであり、且つ前記円筒状密封
容器内の充填物中の容積割合が１０％〜７４％となるよ
うに、前記分散強化銅材料中に混合せしめられている特
許請求の範囲第５項または第６項記載の複合リード線の
製造方法。
（８）前記純銅粒が、重量で９９．８％以上のＣｕを含
有し、且つ、Ｎｉ、Ａｌ及びＳｎを合計量で０．１％以
下の割合で、そしてＦｅ、Ｐ及びＳｉを合計量で０．０
２％以下の割合で含む組成を有している特許請求の範囲
第５項乃至第７項の何れかに記載の複合リード線の製造
方法。