JPS63313844A - 電子機器用パッケ−ジのリ−ド材 - Google Patents

電子機器用パッケ−ジのリ−ド材

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JPS63313844A
JPS63313844A JP14991687A JP14991687A JPS63313844A JP S63313844 A JPS63313844 A JP S63313844A JP 14991687 A JP14991687 A JP 14991687A JP 14991687 A JP14991687 A JP 14991687A JP S63313844 A JPS63313844 A JP S63313844A
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ppm
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真人 浅井
Tsutomu Sato
力 佐藤
Yoshimasa Oyama
大山 好正
Shoji Shiga
志賀 章二
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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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〕 本発明は電子機器用パッケージのリード材に関し、特に
800〜1000’Cの高温加熱下でろう付は接合され
てI10端子を形成し、かつ基板へのIC実装時に折れ
、屈曲等を起すことのない銅合金よりなるサイドブレー
キ型のセラミックパッケージICやピン・グリッド・ア
レイI’Cと言われる半導体集積回路用のセラミックパ
ッケージのリード材に適するものである。
〔従来の技術〕
集積回路のパッケージには、プラスチック樹脂を用いて
素子を封止したものと、セラミックを用いたものがあり
、プラスチックタイプには種々の銅合金からなるリード
材が用いられ、セラミックタイプに用いられるリード材
には従来Co−Ni−Fe合金(コバール)やFe−4
2%Ni合金(4270イ)が多く使用されている。
コバールや4270イはパッケージに用いるセラミック
スとほぼ同等の熱膨張率を有するところから、セラミッ
クスとの間に熱応力を発生させることがなく、セラミッ
クスの破壊が起らず、ろう付は時の高温における熱履歴
によっても軟化する事のない高い耐熱性を有している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながらコバールや4270イは電気伝導度が3%
lAC3程度と小さく、当然のことながら電気伝導度と
比例関係を示す熱伝導度も小さい。
従ってIC素子の発熱に対する熱放散性が劣り、信頼性
の観点から問題となっている。更に近年の高密度化に伴
って発生する熱量は増加の傾向を示し、この点において
もより放熱性の高い材料の開発が望まれている。
これに対し、良熱伝導体である銅合金の使用が考えられ
るが、耐熱性の面でコバールや4270イに比較して劣
り、高温でのろう付は時に軟化してしまい、基板へのI
C実装時に折れや屈曲が起り、歩留りの低下を招くばか
りか、信頼性を落す要因となる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、コバールや427
0イと同等以上の耐熱性と高温強度及び電気・熱伝導度
を有するサイドプレース型のセラミックパッケージIC
やピン・グリッド・アレイIC等の電子機器用パッケー
ジのリード材を開発したものである。
即ち本発明リード材の一つは、Ni0.1〜4.5wt
%(以下Wj%を%と略記)、Si0.05〜1.2%
、 Vo、005〜0.2%、 S no、01〜3.
5%を含み、O2含有量を200ppm以下、H2含有
量を10ppm以下、S含有量を20ppm以下とし、
残部CUと不可避的不純物からなることを特徴とするも
のである。
本発明リード材の他の一つは、Ni0.1〜4.5%、
Si0.05〜1.2%、 Vo、005〜0.2%。
S no、01〜3.5%、Zn5.0%以下を含み、
O2含有量を200ppm以下、H2含有最を10pp
m以下、S含有量を20ppm以下とし、残部CUと不
可避的不純物からなることを特徴とするもである。
また本発明リード材の他の一つは、NiO,1〜4.5
%、Si0.05〜1.2%、 Vo、005〜0.2
%、 S nO,01〜3.5%を含み、更に0.3%
以下のCa、Mlミツシュメタル(MM)、P。
Cr、Zr、B、Y、La、Fe、Coの何れか1種又
は2種以上を合計0.5%以下含み、O2含有量を20
0ppm以下、H2含有量を10ppm以下、S含有量
を20ppm以下とし、残部Cuと不可避的不純物から
なることを特徴とするものである。
更に本発明リード材の他の一つは、Nio、1〜4.5
%、Si0.05〜1.2%、 Vo、005〜0.2
%、Sn0.01〜3.5%、Zn5.0%以下を含み
、更に0.3%以下のCa、Mg、ミツシュメタル。
P、Cr、Zr、B、Y、 La、Fe、Goの何れか
1種又は2種以上を合計0.5%以下含み、O2含有量
を200ppm以下、H2含有量を10ppm以下、S
含有量を20ppm以下とし、残部Cuと不可避的不純
物からなることを特徴とするものである。
〔作 用〕
NiとSiはそれぞれ強度と耐熱性を嵩める元素であり
、同時添加による相互作用によりNi−Siの析出化合
物を形成し、強度向上や耐熱性の向上に更に大きく寄与
すると共に、半田信頼性をも向上させる。しかしてNi
O,1〜4.5%、Si0.05〜1.2%と限定した
のは、それぞれ下限未満では効果がなく、上限を越える
と熱間加工性や導電性を低下し、また逆に半田信頼性を
低下するためである。■の添加はろう付時の高温化にお
ける結晶の粗大化を抑制するもので、高温・長時間によ
ってもその作用を失わない。しかしてV含有量を0.0
05〜0.2%と限定したのは、下限未満ではこの効果
が見られず、上限を越えると著しく鋳造性を悪化すると
共に上記特性が飽和し、■の添加が無駄となるためであ
る。またsnは固溶成分としての働きを持ち、延性を向
上させてリード部の繰返し曲げ性を強化し、更にNi−
Si化合物の析出作用を均一にする働きを持つ、しかし
てSn含有量を0.01〜3.5%と限定したのは、下
限未満では効果が見られず、上限を越えると導電性の低
下や熱間加工性を低下するためである。
本発明リード材は上記添加元素の外にZnを含有させて
もよい。Znは半田やメッキとの接合強度の劣化を抑制
するのに有効であり、更に熱や電子によるマイグレーシ
ョンを予防する働きを持つ元素であり、その含有量を5
.0%以下としたのは、上限を越えると導電性を低下す
ると共に、加工性を悪くするためである。また本発明リ
ード材は0.3%以下のCa、Mg、ミツシュメタル(
MM)、P、Cr、Zr、B、Y。
la、Fe、Co (副成分)の何れか1種又は2種以
上を合計0.5%以下含有させてもよい。
これ等副成分を添加することによって結晶粒が更に微細
化し、ろう付は等の高温熱処理時における強度低下を抑
制すると共に繰返し曲げ特性の低下をも抑制し、かつ半
田信頼性の向上にも有効である。しかして上限を越える
と導電率を低下すると共に、加工性が悪くなって製造が
困難となる。
本発明リード材における02. H2,Sの効果並びに
含有量の限定の理由は次の通りである。即ちαは前記N
 i −Si化合物、或いは■の微細かつ均一な析出、
並びに半田付は性、メッキ性の向上に効果があるが、含
有量が200ppmを越えるとこれ等の効果が見られな
くなり、またろう付時に高温脆化を起しやすくなる。H
2はろう付時における高温脆化を防止する効果があるが
、含有量が1opp…を越えると逆に高温脆化を起しや
すくなると共に、半田付は性、メッキ性、耐熱性等も悪
くなる。SはNi−Si化合物、或いはV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を越えるとこれ等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〕
第1表に示す組成のCLI合金を冷却鋳型を用いて半連
続鋳造し、850℃で熱間圧延後、面削して厚さ10M
の板とした。これを加工率96%で冷間圧延した後、5
00℃で30分間熱処理してから加工率25%で冷間圧
延し、厚さ0.3#の板とし、更に400℃で30分間
調質焼鈍を行なってリード材を作製した。
上記リード材について引張強さ、導電率、半出接合部の
接合強度、メッキ膜の密着性、繰返し曲げ性、耐熱性を
評価し、その結果を従来材(Fe−42%Ni合金)と
比較して第2表に示した。
引張強さはJIS−22241、導電率はJIS−HO
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共晶半田に
より半田付けしてから、150℃に500時間保持した
後引張試験することにより求めた。
メッキ膜の密着性は、リード材を電解脱脂、酸洗してか
ら、ホウフッ化物浴を用いて5n−5%pb合金を7.
5μmの厚さにメッキし、これを105℃に1ooo時
間保持した後、180°C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、
室温まで冷却し、その後450℃で30分間の熱処理を
行なったリード材について、繰返し曲げ性をNIL−8
TD883/2004 Condition B2で測
定し、耐熱性はJIS−72241に基づいて引張強さ
により測定した。
第1表及び第2表から明らかなように、本発明リード材
No、 1〜19は何れも従来材料であるFe−42%
Ni合金Nα30と比較し、同等以上の引張強さや耐熱
性を保持し、かつ20倍以上も高い導電性、しいては熱
放散性を有することが判る。
しかしながらNiやSiの少ない比較リード材No、 
20及びVやSnの少ない比較リード材Nα22では十
分な強度と耐熱性が得られず、NiやSiの多い比較リ
ード材No、21及びZnの多い比較リード材Nα24
では、強度、耐熱性は十分なるも、半田接合性やメッキ
密着性及び導電性が低下している。またVや3nの多い
比較リード材No、 23及び副成分の多い比較リード
材No、25.26では鋳造や熱間圧延が難しく供試材
が得られなかった。更に0やH2の多い比較リード材N
o、27.28では耐熱性、繰返し曲げ性及びメッキ密
着性が劣り、Sの多い比較リード材Nα29では熱間圧
延で割れを生じ、供試材を得ることができなかった。
〔発明の効果〕
このように本発明リード材は、従来リード材(Fe−4
2%Ni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、従来リード材と同等の優れた耐熱性、強
度、半田付は性、メッキ性等を有し、電子機器における
サイドブレーズ型やピン・ブラッド・アレイ型のセラミ
ックパッケ・−ジ用リード材として好適であり、またプ
ラスチックパッケージ用リード材としても適用できるも
ので、電子機器の信頼性を高めることは勿論のこと、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)Ni0.1〜4.5wt%、Si0.05〜1.
    2wt%、V0.005〜0.2wt%、Sn0.01
    〜3.5wt%を含み、O_2含有量を200ppm以
    下、H_2含有量を10ppm以下、S含有量を20p
    pm以下とし、残部Cuと不可避的不純物からなる電子
    機器用パッケージのリード材。
  2. (2)Ni0.1〜4.5wt%、Si0.05〜1.
    2wt%、V0.005〜0.2wt%、Sn0.01
    〜3.5wt%、Zn5.0wt%以下を含み、O_2
    含有量を200ppm以下、H_2含有量を10ppm
    以下、S含有量を20ppm以下とし、残部Cuと不可
    避的不純物からなる電子機器用パッケージのリード材。
  3. (3)Ni0.1〜4.5wt%、Si0.05〜1.
    2wt%、V0.005〜0.2wt%、Sn0.01
    〜3.5wt%を含み、更に0.3wt%以下のCa、
    Mg、ミツシユメタル、P、Cr、Zr、B、Y、La
    、Fe、Coの何れか1種又は2種以上を合計0.5w
    t%以下含み、O_2含有量を200ppm以下、H_
    2含有量を10ppm以下、S含有量を20ppm以下
    とし、残部Cuと不可避的不純物からなる電子機器用パ
    ッケージのリード材。
  4. (4)Ni0.1〜4.5wt%、Si0.05〜1.
    2wt%、V0.005〜0.2wt%、Sn0.01
    〜3.5wt%、Zn5.0wt%以下を含み、更に0
    .3wt%以下のCa、Mg、ミッシユメタル、P、C
    r、Zr、B、Y、La、Fe、Coの何れか1種又は
    2種以上を合計0.5wt%以下含み、O_2含有量を
    200ppm以下、H_2含有量を10ppm以下、S
    含有量を20ppm以下とし、残部Cuと不可避的不純
    物からなる電子機器用パッケージのリード材。
JP14991687A 1987-06-16 1987-06-16 電子機器用パッケ−ジのリ−ド材 Granted JPS63313844A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019157176A (ja) * 2018-03-09 2019-09-19 トヨタ自動車株式会社 銅基合金

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6386838A (ja) * 1986-09-30 1988-04-18 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体リ−ド用銅合金
JPS63109133A (ja) * 1986-10-23 1988-05-13 Furukawa Electric Co Ltd:The 電子機器用銅合金とその製造法
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