JPS6379943A - Ｃｕ合金の製造方法 - Google Patents

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、おもに半導体装置のリードフレーｌ＼用とし
て使用さＡ【、ろ０１」合金の製造方法に関するもので
Ｊ（ろろ。

〔従来の技術〕

一般に半導体を要素とする集積回路用り−Ｉ〜フレーム
には次のような特性が要求される。

（１）電気および熱の伝導性が良いこと、（２）機械的
強度が高いこと、 （３）繰り返し曲げ性に優れていること、（４）耐熱性
が良いこと（軟化温度が高いこと）、（５）めっき性が
良いこと、 （６）はんだ付性が良いこと、 しかしながら、従来よりり−１へフレーム材料として用
いられているＦｃ−４２Ｎｉ合金は優れているが、電気
および熱体ノパネ性が悪く、また、ずず人≦１１（、鉄
人用は強度に問題かあり、リンｌｌｉ銅は一１熱性か悪
いなどそれぞれ欠点を有していた。

このような点から木兄明考らは心強Ｊσでしかも高電導
度を有する材料として特願昭５９−３８６１６号、同５
！１−２７９８５９吟、同５９−２７９８６０号、同５
９−２７９８６１号−にＮｉ−Ｔｉを含有したＣｕ合金
を提案した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来のＮｉ−Ｔｉを含有するＣｕ合金では、
合金中に粗大な金属間化合物が晶出しており、それらが
リードフレームの重要な特性である繰り返し曲げ性やめ
っき性に悪影響を及ぼすという問題が生しることを知見
した。

そこで本発明は、この粗大な晶出物を除去することによ
り、高強度と高電導性を兼ね備え、さらに良好な繰り返
し曲げ性とめっき性を有するＮ　ｊ　−’Ｔ’　ｉ含有
量　ｕ合金を得ることのできる製造方法を提供するもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、重量比で０．８〜４．０％のＮ１と０．２〜
４．０％のＴｉをＮｊ（％）／Ｔｊ（％）が１〜４の範
囲になるように含むＯｕ合金を、１．ＯＯ０℃を越え、
前記合金の融点共１′：の温度範囲でソーキング処理を
施すことにより、ｆ）’Ｊ　Ｎｕ問題点を解決しようと
するものである。

本発明において、ＮＬとＴｉはＮ１−Ｔｊ系の金属間化
合物を析出して合金を強化するのに必要な元素であり、
その効果を十分ならしめるためにそれぞれ最低０．８％
、０．２％必要であるが、Ｎｉあるいは′１゛１の量が
４％を越えると未固溶の金属間化合物が増加して合金の
加工性や延性を低めるので、それぞれ０．８−４．０％
、０．２−４．０％の範囲とする。またＮｉ（％）／Ｔ
ｊ（％）が１より小さいかあるいは４より大きいとそれ
ぞれ固溶してマトリックス中に残存するＮｊ−およびＴ
ｊの量が増加して電導度を低下させるので、この比を１
〜４の範囲とする。

本発明におけるＣｕ合金は必要に応してＮｉ、Ｔｉ以外
の合金元素を含むことができる。Ｍｎ、Ｍｇ、およびＺ
ｎは、半田耐候性を改善する合金元素であるが、今のと
ころその機構については不明点が多い。おそらく、合金
中の微量固溶している元素の半田付は界面への拡散移動
を抑制し、半田／母材界面しこＦ〕やＮｊとＳｎとのも
ろい金属間化合物が形成されるのを防いているものと推
定されるが、その含有量がＭｎあるいはχ［）の場合は
、Ｏ，１％未満、Ｍｇの場合は０．０５％未満では十分
な効果が得ら才しず、；φにＭｎあるいはＺｎを１．０
％を越えて含有せしめても、またＭｇの場合０．６％を
越えて含有せしめてもそれ以上の効果は得られないうえ
、合金の電気伝導度が低下し過ぎるため、それぞれＭｎ
＝３− ０．１−１．０％、Ｍｇ　０．０５−０．６％、　Ｚｎ
　Ｏ，１−１，０％の範囲とした。

またＭｎ、ＺｎおよびＭｇを複合的に含有せしめる場合
、その総和が１．０％を越えると合金の電気伝導度の低
下が無視できなくなるため、その総和量を０．０５〜１
．０％の範囲とした。

上記のＣｕ合金は一般に１０００℃以下での鍛造、溶体
化処理、熱間圧延、および焼鈍と冷間圧延の繰り返しの
工程に従って製造されるが、本発明者が種々実験検討し
た結果、冷間圧延工程に至る前のいずれかの工程で充分
高温域において充分なる時間、ソーキング処理を施すこ
とにより、溶製時に合金中に晶出したＮｊ、−Ｔｊの粗
大な金属間化合物を合金１叫こ固溶せしめることができ
ることを見出した。

ソーキング処理の具体的内容は、１０００℃を越え、融
点以下の温度範囲とした。これは１０００℃以下では長
時間加熱してもソーキングの効果がなく、晶出物が固溶
しないためである。ソーキング条件は好ましくは、１０
１０℃を越え融点より２０℃以下の温度範囲で処理時間
は１〜５０ｈｒである。これは、１０１０℃以下ではソ
ーキングの効果が現れるのに時間を要し、作業」二好ま
しくないためであり、また（Ｆ！ｄ点−２０℃）より高
い温度では、粒界溶融のおそれがあるためである。また
、時間を１〜５０ｈｒと限定したのは、Ｉｈｒ未満では
ソーキングの効果が不十分な場合があり、また５０ｈｒ
を越えて加熱しても、もはや晶出物は完全固溶しており
、逆に粗粒化などの悪影響が現れてくるためである。

〔実施例〕

表に示した本発明に係る各種組成の合金を高周波誘導溶
解炉にて溶製した。一部は、インゴットの状態で１０１
０〜１０５０℃で２〜５０ｆｌｒのソーキング処理後、
鍛造および熱間圧延により、また一部は鍛造後、スラブ
の状態で１０１０−］０５０℃で２−５０８ｒのソーキ
ング処理後、熱間圧延によりそれぞれ５ｍの板とした。

ついで研削により表面のスケールを除去したのち冷間圧
延、軟化焼鈍を繰り返し、最終冷間圧延率５０％にて板
厚０．２Ｆ＋＋ｎｍに仕」二げ、４５０℃で時効処理を
し試料とした。

こうして調整された試料の評価として、粗大品出物の有
無、めっきフクレの有無、繰り返し曲げ特性のａｌｌ定
を行なった。粗大品出物については、圧延方向に平行な
断面を埋込み研磨後光学顕微鏡にて観察した。

第１図、第２図は、それぞれ試料番号９．１５に対応す
る光学顕微鏡写真である。第２図の従来製造法によるも
のが粗大品出物を含むのに対し、第１図の本発明の製造
法によるものは、粗大晶出相が消失している。めっきフ
クレについては、試料に厚さ４μのＡｇめっきを施し、
５００℃で３分間のベーキングテストをしたのち１発生
したフクレの数を測定した。繰り返し曲げ性については
、厚さ０．２５ｍ、幅］、Ｏｗｎ、長さ４０＋ｎｍの試
料を用いて９０゜曲げを繰り返し、破断するまでの回数
を数えた。

表に示すごとく、本発明の製造方法（１〜１１）で作製
した場合は、いずれも合金中の粗大な晶出物が除去され
、めっき性が向上（フクレ数が減少）し、繰り返し曲げ
性も良好な値を示している。これに対して、比較例に示
したようにソーキング処理を行なわないか、あるいはソ
ーキング温度が低い場合には、合金中に粗大品出物が残
り、めっき性や繰り返し曲げ性が劣化することがわかる
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高強度と高電導性を兼ね備え、さらに
良好な繰り返し曲げ性とめっき性を有するＮｉ−Ｔｉ含
有合金を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面金属組織写真、第２図
は従来製造方法により得られた合金の断面金属組織写真
である。 第　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくとも０．８〜４．０％のＮｉと０．２〜４．
   ０％のＴｉをＮｉ（％）／Ｔｉ（％）が１〜４の範囲で
   含むＣｕ合金を１０００℃を越え、前記合金の融点以下
   の温度でソーキング処理を施すことを特徴とするＣｕ合
   金の製造方法。 ２　Ｃｕ合金がＮｉ０．８〜４．０％、Ｔｉ０．２〜４
   ．０％（ただしＮｉ（％）／Ｔｉ（％）が１〜４）、さ
   らにＭｇ０．０５〜０．６％、Ｍｎ０．１〜１．０％お
   よびＺｒ０．１〜１．０％のうち１種又は２種以上をＭ
   ｇ＋Ｍｎ＋Ｚｎの合計で０．０５〜１．０％含有し、残
   部実質的にＣｕである特許請求の範囲第１項記載のＣｕ
   合金の製造方法。