JPS639574B2 - - Google Patents

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JPS639574B2
JPS639574B2 JP57158212A JP15821282A JPS639574B2 JP S639574 B2 JPS639574 B2 JP S639574B2 JP 57158212 A JP57158212 A JP 57158212A JP 15821282 A JP15821282 A JP 15821282A JP S639574 B2 JPS639574 B2 JP S639574B2
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Masahiro Tsuji
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Nippon Mining Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトランジスタや集積回路（IC）など
の半導体機器のリード材に適する銅合金に関する
ものである。 従来、半導体機器のリード材としては、熱膨張
係数が低く、素子およびセラミツクとの接着およ
び封着性の良好なコバール（Fe−29Ni−16Co）、
42合金（Fe−42Ni）などの高ニツケル合金が好
んで使われてきた。しかし、近年、半導体回路の
集積度の向上に伴ない消費電力の高いICが多く
なつてきたことと、封止材料として樹脂が多く使
用され、かつ素子とリードフレームの接着も改良
が加えられたことにより、使用されるリード材も
放熱性のよい銅基合金が使われるようになつてき
た。 一般に半導体機器のリード材としては以下のよ
うな特性が要求されている。 (1) リードが電気信号伝達部であるとともに、パ
ツケージング工程中及び回路使用中に発生する
熱を外部に放出する機能を併せ持つことを要求
されるため、優れた熱及び電気伝導性を示すも
の。 (2) リードとモールドとの密着性が半導体素子保
護の観点から重要であるため、リード材とモー
ルド材の熱膨張係数が近いこと。 (3) パツケージング時に種々の加熱工程が加わる
ため、耐熱性が良好であること。 (4) リードはリード材を打抜き加工し、又曲げ加
工して作製されるものがほとんどであるため、
これらの加工性が良好なこと。 (5) リードは表面に貴金属のめつきを行なうた
め、これら貴金属とのめつき密着性が良好であ
ること。 (6) パツケージング後に封止材の外に露出してい
る、いわゆるアウター・リード部にはんだ付け
するものが多いので良好なはんだ付け性を示す
こと。 (7) 機器の信頼性及び寿命の観点から耐食性が良
好なこと。 (8) 価格が低廉であること。 これら各種の要求特性に対し、従来より使用さ
れている無酸素銅、すず入り銅、鉄入り銅、りん
青銅、コバール、42合金は何れも一長一短があり
これら特性のすべてを必ずしも満足し得るもので
はない。 本発明はかかる点に鑑み、従来の洋白系合金と
して知られている銅−ニツケル−亜鉛合金を改良
し、半導体機器のリード材として好適な諸特性、
特に優れためつき密着性を有する銅合金を提供す
るものである。 本発明は、ニツケル1.5〜10wt％、亜鉛５〜
20wt％、酸素0.0020wt％以下を含み、残部が銅
及び不可避不純物からなる合金、およびニツケル
1.5〜10wt％、亜鉛５〜20wt％、酸素0.0020wt％
以下、これにさらにりん0.001〜0.1wt％、錫0.01
〜1.0wt％、鉄0.005〜1.0wt％、コバルト0.01〜
1.0wt％、クロム0.01〜1.0wt％、アルミニウム
0.01〜1.0wt％、マグネシウム0.01〜1.0wt％、マ
ンガン0.01〜1.0wt％、チタン0.01〜1.0wt％、ジ
ルコニウム0.01〜1.0wt％、ベリリウム0.01〜
1.0wt％、からなる群より選択された１種又は２
種以上を総量で0.001〜2.0wt％含有し、残部が銅
及び不可避不純物からなる合金であつて、半導体
機器のリード材用銅合金として優れた電気および
熱伝導性、耐熱性、加工性、めつき密着性、はん
だ付け性、耐食性等を併せ示すことを特徴とする
半導体機器のリード材用銅合金に関する。 次に本発明合金を構成する合金成分の限定理由
を説明する。ニツケルの含有量を1.5〜10wt％と
する理由は、ニツケル含有量が1.5wt％未満では
期待する強度が得られず、逆にニツケル含有量が
10wt％をこえると導電率が低下し、かつ価格の
上昇をまねくためである。亜鉛含有量を５〜
20wt％とした理由は、亜鉛含有量が5wt％未満で
は期待する強度が得られず、逆に亜鉛含有量が
20wt％をこえると耐食性が著しく低下するため
である。酸素含有量を0.0020wt％以下とした理由
は、酸素含有量が0.0020wt％をこえるとめつき密
着性が低下するためである。さらに副成分の添加
は強度を高め、あるいは脱酸効果を増すためであ
るが、その含有量を0.001〜2.0wt％とした理由
は、0.001wt％未満では期待する強度、脱酸効果
が得られず、逆に2.0wt％をこえると導電率、加
工性が低下するためである。 このような本発明材料は、良好な強度、伸び等
の機械的性質を示し、打抜き、曲げ加工を実施す
るに好適な銅合金であるとともに、はんだ付け
性、めつき密着性が非常に良好な銅合金である。
又、熱膨張係数はプラスチツクに近く、プラスチ
ツクパツケージ用に適している。 以下に本発明材料を実施例をもつて説明する。 実施例 第１表に示される本発明合金に係る各種成分組
成のインゴツトを、電気銅あるいは無酸素銅を原
料として、高周波溶解炉で大気、不活性又は還元
性雰囲気中で溶解鋳造した。次にこれを800℃で
熱間圧延して厚さ４mmの板とした後、面削を行な
つて、冷間圧延で厚さ1.0mmとした。これを500℃
にて１時間焼鈍したのち、冷間圧延で厚さ0.8mm
の板とした。このようにして調整された試料の評
価として、強度、伸びを引張試験により、耐熱性
を加熱時間５分における軟化温度により、電気伝
導性（放熱性）を導電率（％IACS）によつて示
した。電気伝導性と熱伝導性は相互に比例関係に
あり、導電率で評価し得るからである。はんだ付
け性は、垂直式浸漬法で230℃±５℃のはんだ浴
（すず60％、鉛40％）に５秒間浸漬し、はんだの
ぬれの状態を目視観察することにより評価した。
めつき密着性は試料に厚さ2μのAgめつきを施こ
し、450℃にて５分間加熱し、表面に発生するフ
クレの有無を目視観察することにより評価した。
これらの結果を比較合金とともに第１表に示し
た。 第１表に示す如く本発明の合金は優れた導電
性、強度、耐熱性、はんだ付け性、めつき密着性
を示すことが明白であり、半導体機器のリード材
に適した材料といえる。 【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ニツケル1.5〜10wt％、亜鉛５〜20wt％、酸
    素0.0020wt％以下を含み、残部が銅及び不可避不
    純物からなる半導体機器のリード材用銅合金。 ２ ニツケル1.5〜10wt％、亜鉛５〜20wt％、酸
    素0.0020wt％以下およびりん0.001〜0.1wt％、錫
    0.01〜1.0wt％、鉄0.005〜1.0wt％、コバルト0.01
    〜1.0wt％、クロム0.01〜1.0wt％、アルミニウム
    0.01〜1.0wt％、マグネシウム0.01〜1.0wt％、マ
    ンガン0.01〜1.0wt％、チタン0.01〜1.0wt％、ジ
    ルコニウム0.01〜1.0wt％、ベリリウム0.01〜
    1.0wt％からなる群より選択された１種又は２種
    以上を総量で0.001〜2.0wt％含有し、残部が銅及
    び不可避不純物からなる半導体機器のリード材用
    銅合金。
JP57158212A 1982-09-13 1982-09-13 半導体機器のリ−ド材用銅合金 Granted JPS5947751A (ja)

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