JPS63317636A - 半導体機器のバ−ンインｉｃソケット用銅合金 - Google Patents
半導体機器のバ−ンインｉｃソケット用銅合金Info
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- JPS63317636A JPS63317636A JP15285987A JP15285987A JPS63317636A JP S63317636 A JPS63317636 A JP S63317636A JP 15285987 A JP15285987 A JP 15285987A JP 15285987 A JP15285987 A JP 15285987A JP S63317636 A JPS63317636 A JP S63317636A
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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。
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〕
本発明は集積回路ＩＣ，ＬＳＩなど半導体機器のバーン
インＩＣソケット用銅合金に関するものである。
インＩＣソケット用銅合金に関するものである。
一般に集積回路ＩＣ，ＬＳＩなど半導体機器は信頼性を
高めるために、１００〜２５０℃の高温下で性能のチェ
ック、すなわちバーンインされる。この時に使用される
ＩＣソケットは高温下で長時間の所定ばね圧を保つこと
で電気接続性が保証されるため、導電性ばね部材は１０
０〜２５０℃の高温下で応力緩和が小さいことがバーン
インＩＣソケットの寿命を長くする条件の一つと言える
。
高めるために、１００〜２５０℃の高温下で性能のチェ
ック、すなわちバーンインされる。この時に使用される
ＩＣソケットは高温下で長時間の所定ばね圧を保つこと
で電気接続性が保証されるため、導電性ばね部材は１０
０〜２５０℃の高温下で応力緩和が小さいことがバーン
インＩＣソケットの寿命を長くする条件の一つと言える
。
従来、半導体機器のバーンインＩＣソケット用導電性ば
ね部材には、高強度、高いばね性、１００〜２５０℃の
高温下で応力緩和が比較的小さく、電気伝導率が高いベ
リリウム銅合金（ＣＩ７００合金）が使用さ九できた。
ね部材には、高強度、高いばね性、１００〜２５０℃の
高温下で応力緩和が比較的小さく、電気伝導率が高いベ
リリウム銅合金（ＣＩ７００合金）が使用さ九できた。
しかしながら、近年、半導体機器の低廉化に伴い、バー
ンインＩＣソケットも低廉で、かつ長寿命を要求される
ようになり、同ソケットに使用されてきた導電性ばね部
材のベリリウム鋼合金では、これらの条件を充分に満た
せなくなってきた。ベリリウム銅合金は高価なりｅを含
有するため高コス１−とならざるを得ず、またＩＣソケ
ットの寿命を左右する１００〜２５０℃の高温下におけ
る応力緩和率も充分に低いと言えるものではなかった。
ンインＩＣソケットも低廉で、かつ長寿命を要求される
ようになり、同ソケットに使用されてきた導電性ばね部
材のベリリウム鋼合金では、これらの条件を充分に満た
せなくなってきた。ベリリウム銅合金は高価なりｅを含
有するため高コス１−とならざるを得ず、またＩＣソケ
ットの寿命を左右する１００〜２５０℃の高温下におけ
る応力緩和率も充分に低いと言えるものではなかった。
本発明はかかる点に鑑み従来のベリリウム銅合金の欠点
を改良し、廉価でかつ１００〜２５０℃の高温でも応力
緩和の低い銅合金を提供することを目的とするものであ
る。
を改良し、廉価でかつ１００〜２５０℃の高温でも応力
緩和の低い銅合金を提供することを目的とするものであ
る。
本発明の第１発明の半導体機器のバーンインＩＣソケッ
ト用銅合金は、Ｎｉ５〜３０ｗｔ％、Ｓｎ ３〜１０ｗ
ｔ％、 Ｍｎ ０．０１〜２ｗｔ％を含み、残部Ｃｕお
よび不可避的不純物からなる合金である。
ト用銅合金は、Ｎｉ５〜３０ｗｔ％、Ｓｎ ３〜１０ｗ
ｔ％、 Ｍｎ ０．０１〜２ｗｔ％を含み、残部Ｃｕお
よび不可避的不純物からなる合金である。
本発明の第２発明の半導体機器のバーンインＩＣソケッ
ト用銅合金は、Ｎｉ ５〜３０ｗｔ％、Ｓｎ ３〜１０
ｗｔ％、Ｍｎ ０．０１〜２ｗｔ％、さらに副成分とし
てＳｉ０．０１−１ｗｔ％、Ｚｎ ０．０１〜５！ｄｔ
％、Ｃｏ ０．０１〜２ｗｔ％、Ａｌ ０．０１〜２ｗ
ｔ％、Ｆｅ ０．０１〜１ｗｔ％、Ｍｇ０．００１〜０
．２ｗｔ％、Ｚｒ ０．００１〜０．２ｗｔ％、Ａｓ
０．００１〜０．１ｗｔ％、Ｎｂ ０．００１〜０．２
ｗｔ％、Ｃｒ ００００１〜０．１ｗｔ％、Ｔｉ ０．
００１〜０．１ｔｚｔ％、Ｐ ０．００１〜０．０３ｗ
ｔ％、８０．０００１〜０．０３ｗｔ％、Ｓｂ ０．０
０１〜０．１ｔｙｔ％、Ｐｂ ０．００１〜０．１ｗｔ
％、Ａｇ ０．００１〜０．１ｗｔ％、ランタノイド元
素ｏ、ｏｏｏｔ〜０．ｈｔ％からなる群より選ばれる１
種または２種以上を総量で０．０００１〜５ｗｔ％含み
、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる合金である。
ト用銅合金は、Ｎｉ ５〜３０ｗｔ％、Ｓｎ ３〜１０
ｗｔ％、Ｍｎ ０．０１〜２ｗｔ％、さらに副成分とし
てＳｉ０．０１−１ｗｔ％、Ｚｎ ０．０１〜５！ｄｔ
％、Ｃｏ ０．０１〜２ｗｔ％、Ａｌ ０．０１〜２ｗ
ｔ％、Ｆｅ ０．０１〜１ｗｔ％、Ｍｇ０．００１〜０
．２ｗｔ％、Ｚｒ ０．００１〜０．２ｗｔ％、Ａｓ
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％、Ａｇ ０．００１〜０．１ｗｔ％、ランタノイド元
素ｏ、ｏｏｏｔ〜０．ｈｔ％からなる群より選ばれる１
種または２種以上を総量で０．０００１〜５ｗｔ％含み
、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる合金である。
次に本発明の合金を構成する合金成分の添加理由とその
組成範囲の限定理由を説明する。Ｎｉを５〜３０ｗｔ％
およびＳｎを３〜１０ｗｔ％添加する理由は、ベース成
分中にこれら周成分を添加することにより、本発明合金
の特長である時効硬化特性を持たせ、高強度、高いばね
性、１００〜２５０℃の高温下で応力緩和が低いベース
特性を得るためである。このような時効硬化特性が発生
する理由は、Ｃｕベース中にＮｉおよびＳｎを前記量添
加したものを溶体化処理した後に、時効温度に加熱する
ことにより、Ｃｕベース組織中にＮｉとＳｎの高濃度層
が析出する前段として、著しい時効硬化特性が現れるた
めである。Ｎｉを５〜３０ｗｔ％と限定する理由は、５
ｗｔ％未満では充分な時効硬化特性が得られず、また３
０νｔ％を越えると導電率が低下するためである。Ｓｎ
を３〜１０ｗｔ％と限定する理由は、３ｗｔ％未満では
充分な時効硬化特性が得られず、１０ｗｔ％を越えると
導電率が低下することと１部品の曲げ加工性が著しく劣
下するためである。
組成範囲の限定理由を説明する。Ｎｉを５〜３０ｗｔ％
およびＳｎを３〜１０ｗｔ％添加する理由は、ベース成
分中にこれら周成分を添加することにより、本発明合金
の特長である時効硬化特性を持たせ、高強度、高いばね
性、１００〜２５０℃の高温下で応力緩和が低いベース
特性を得るためである。このような時効硬化特性が発生
する理由は、Ｃｕベース中にＮｉおよびＳｎを前記量添
加したものを溶体化処理した後に、時効温度に加熱する
ことにより、Ｃｕベース組織中にＮｉとＳｎの高濃度層
が析出する前段として、著しい時効硬化特性が現れるた
めである。Ｎｉを５〜３０ｗｔ％と限定する理由は、５
ｗｔ％未満では充分な時効硬化特性が得られず、また３
０νｔ％を越えると導電率が低下するためである。Ｓｎ
を３〜１０ｗｔ％と限定する理由は、３ｗｔ％未満では
充分な時効硬化特性が得られず、１０ｗｔ％を越えると
導電率が低下することと１部品の曲げ加工性が著しく劣
下するためである。
Ｍｎを添加する理由は前記Ｃｕベース中にＮｉおよびＳ
ｎを添加したのみでは９時効温度で早期にＮｉおよびＳ
ｎの高濃度層が析出してしまい、必要な強度が得られな
いためであり、 Ｍｎを０．０１〜２ｗｔ％添加するこ
とにより前記析出を抑え、充分な時効硬化特性が得られ
る。Ｍｎを０．０１〜２ｗｔ％と限定する理由は０．０
１％Ｉｔ％未満では前記析出が起って充分な強度が得ら
れず、 ２ｗｔ％を越えると導電率が低下するためで
ある。
ｎを添加したのみでは９時効温度で早期にＮｉおよびＳ
ｎの高濃度層が析出してしまい、必要な強度が得られな
いためであり、 Ｍｎを０．０１〜２ｗｔ％添加するこ
とにより前記析出を抑え、充分な時効硬化特性が得られ
る。Ｍｎを０．０１〜２ｗｔ％と限定する理由は０．０
１％Ｉｔ％未満では前記析出が起って充分な強度が得ら
れず、 ２ｗｔ％を越えると導電率が低下するためで
ある。
第２発明において、副成分を添加する理由は、上記副成
分は全て合金強度を向上し、さらに１００〜２５０℃の
高温度下での応力緩和が低くなるためである。この場合
、各成分の上限および下限を個々に限定し、さらに総量
で０．０００１〜５％１ｔ％に限定する理由は、各成分
の下限未満または総量で０．０００１ｗｔ％未満では合
金強度の向上および１００〜２５０℃の高温下での応力
緩和が低くなる効果が得られず、また各成分の上限を越
えまたは総量で５ｖｔ％を越えると、導電率が低下する
うえ、加工性、特に曲げ加工性が低下するためである。
分は全て合金強度を向上し、さらに１００〜２５０℃の
高温度下での応力緩和が低くなるためである。この場合
、各成分の上限および下限を個々に限定し、さらに総量
で０．０００１〜５％１ｔ％に限定する理由は、各成分
の下限未満または総量で０．０００１ｗｔ％未満では合
金強度の向上および１００〜２５０℃の高温下での応力
緩和が低くなる効果が得られず、また各成分の上限を越
えまたは総量で５ｖｔ％を越えると、導電率が低下する
うえ、加工性、特に曲げ加工性が低下するためである。
本発明合金は通常の時効硬化性銅合金と同様に処理、加
工され、使用される。この場合、本発明合金は最終溶体
化処理後にそのままあるいは適当な冷間圧延を施し、そ
の後に適当な温度で時効硬化処理を行うが、この時効硬
化処理はテンションアニーリングを兼ねた方法、あるい
はコイル状に巻き取って時効硬化処理する方法が採用で
きる。
工され、使用される。この場合、本発明合金は最終溶体
化処理後にそのままあるいは適当な冷間圧延を施し、そ
の後に適当な温度で時効硬化処理を行うが、この時効硬
化処理はテンションアニーリングを兼ねた方法、あるい
はコイル状に巻き取って時効硬化処理する方法が採用で
きる。
また複雑な曲げ加工を施す部品においては５時効硬化処
理前にプレス等により部分成形をしておく方法が好まし
い。
理前にプレス等により部分成形をしておく方法が好まし
い。
以下、この発明の実施例について説明する。
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
ゴットを高周波大気溶解で溶製後、表面切削および冷間
圧延を施し、厚さ５ｍｍの板とした。
ゴットを高周波大気溶解で溶製後、表面切削および冷間
圧延を施し、厚さ５ｍｍの板とした。
次にこの板を８００℃に加熱して水冷し、溶体化処理を
した。さらにこの板をｌ１１１１１まで冷間圧延し、前
記と同じ溶体化処理をした。そしてこの板を０．３５ｎ
＋ｍまで冷間圧延し、前記と同じ溶体化処理をした。さ
らにこの板を０．３ｍｍまで冷間圧延をした。
した。さらにこの板をｌ１１１１１まで冷間圧延し、前
記と同じ溶体化処理をした。そしてこの板を０．３５ｎ
＋ｍまで冷間圧延し、前記と同じ溶体化処理をした。さ
らにこの板を０．３ｍｍまで冷間圧延をした。
次にこの板を最も高い時効硬化特性が得られる温度で各
２時間の時効硬化処理をした。
２時間の時効硬化処理をした。
このようにして調整された試料の評価方法としては、室
温２０℃における強度は引張試験、ばね性は片持式の繰
返したわみ試験機を使用してばね限界値をｉ１＋’ｌ定
、１００〜２５０℃の高１Ｕ下における応力緩和特性は
代表値として１５０℃の温度で、初期応力３０ｋｇｆ／
＋＋＋ｍ２で４００時間後の応力緩和率を測定、導電性
は導電率（ＩＡＣ５％）を測定、コストはベリリウム銅
合金の素材コストを基準に各成分系毎に算出し指数化し
て示した。これらの結果を、同様に用意し、評価した比
較合金とともに第１表に示した。
温２０℃における強度は引張試験、ばね性は片持式の繰
返したわみ試験機を使用してばね限界値をｉ１＋’ｌ定
、１００〜２５０℃の高１Ｕ下における応力緩和特性は
代表値として１５０℃の温度で、初期応力３０ｋｇｆ／
＋＋＋ｍ２で４００時間後の応力緩和率を測定、導電性
は導電率（ＩＡＣ５％）を測定、コストはベリリウム銅
合金の素材コストを基準に各成分系毎に算出し指数化し
て示した。これらの結果を、同様に用意し、評価した比
較合金とともに第１表に示した。
第１表に示すごとく、本発明に係る合金は強度゛。
ばね性および導電性はベリリウム鋼合金よりも低いが、
実用１何らさしつかえない範囲である。また本発明に係
る合金はバーンインＩＣソケットとして最も重要とされ
る高温下での応力緩和がベリリウム鋼合金に比較して充
分に低く、同ソケットの寿命を延ばす効果がある。
実用１何らさしつかえない範囲である。また本発明に係
る合金はバーンインＩＣソケットとして最も重要とされ
る高温下での応力緩和がベリリウム鋼合金に比較して充
分に低く、同ソケットの寿命を延ばす効果がある。
また本発明に係る合金はベリリウム合金に比較してコス
トが廉価で、バーンインＩＣソケットのコストダウンを
可能にするものである。
トが廉価で、バーンインＩＣソケットのコストダウンを
可能にするものである。
以上の通り、本発明によれば、Ｎｉ、 Ｓｎ、・Ｋｎを
所定量含むため、廉価で、かつ高温における応力緩和が
低く、バーンインＩＣソケットの寿命を延ばすことがで
きる。
所定量含むため、廉価で、かつ高温における応力緩和が
低く、バーンインＩＣソケットの寿命を延ばすことがで
きる。
また第２発明によれば、副成分を含むため、上記に加え
て合金強度が高くなり、高温における応力緩和がさらに
低くなる効果がある。
て合金強度が高くなり、高温における応力緩和がさらに
低くなる効果がある。
Claims (2)
- （１）Ｎｉ５〜３０ｗｔ％、Ｓｎ３〜１０ｗｔ％、Ｍｎ
０．０１〜２ｗｔ％を含み、残部Ｃｕおよび不可避的不
純物からなることを特徴とする半導体機器のバーンイン
ＩＣソケット用銅合金。 - （２）Ｎｉ５〜３０ｗｔ％、Ｓｎ３〜１０ｗｔ％、Ｍｎ
０．０１〜２ｗｔ％、さらに副成分としてＳｉ０．０１
〜１ｗｔ％、Ｚｎ０．０１〜５ｗｔ％、Ｃｏ０．０１〜
２ｗｔ％、Ａｌ０．０１〜２ｗｔ％、Ｆｅ０．０１〜１
ｗｔ％、Ｍｇ０．００１〜０．２ｗｔ％、Ｚｒ０．００
１〜０．２ｗｔ％、Ａｓ０．００１〜０．１ｗｔ％、Ｎ
ｂ０．００１〜０．２ｗｔ％、Ｃｒ０．００１〜０．１
ｗｔ％、Ｔｉ０．００１〜０．１ｗｖｔ％、Ｐ０．００
１〜０．０３ｗｔ％、Ｂ０．０００１〜０．０３ｗｔ％
、Ｓｂ０．００１〜０．１ｗｔ％、Ｐｂ０．００１〜０
．１ｗｔ％、Ａｇ０．００１〜０．１ｗｔ％、ランタノ
イド元素０．０００１〜０１ｗｔ％からなる群より選ば
れる１種または２種以上を総量で０．０００１〜５ｗｔ
％含み、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなることを
特徴とする半導体機器のバーンインＩＣソケット用銅合
金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15285987A JPS63317636A (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 半導体機器のバ−ンインｉｃソケット用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15285987A JPS63317636A (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 半導体機器のバ−ンインｉｃソケット用銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63317636A true JPS63317636A (ja) | 1988-12-26 |
Family
ID=15549683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15285987A Pending JPS63317636A (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 半導体機器のバ−ンインｉｃソケット用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63317636A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5833920A (en) * | 1996-02-20 | 1998-11-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Copper alloy for electronic parts, lead-frame, semiconductor device and connector |
| JP2012522138A (ja) * | 2009-03-31 | 2012-09-20 | ケステック イノベーションズ エルエルシー | ベリリウムを含まない高強度銅合金 |
| WO2014016934A1 (ja) * | 2012-07-26 | 2014-01-30 | 三菱電機株式会社 | 銅合金及びその製造方法 |
| CN103695702A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-04-02 | 苏州天兼金属新材料有限公司 | 一种轧制的航空航天领域用的合金棒及其制造方法 |
| EP4095275A1 (en) | 2021-05-27 | 2022-11-30 | NGK Insulators, Ltd. | Copper alloy |
-
1987
- 1987-06-19 JP JP15285987A patent/JPS63317636A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5833920A (en) * | 1996-02-20 | 1998-11-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Copper alloy for electronic parts, lead-frame, semiconductor device and connector |
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| JP5839126B2 (ja) * | 2012-07-26 | 2016-01-06 | 三菱電機株式会社 | 銅合金 |
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