JP2002043498A - 半導体用銅系リード材およびその製造方法 - Google Patents

半導体用銅系リード材およびその製造方法

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JP2002043498A
JP2002043498A JP2000221404A JP2000221404A JP2002043498A JP 2002043498 A JP2002043498 A JP 2002043498A JP 2000221404 A JP2000221404 A JP 2000221404A JP 2000221404 A JP2000221404 A JP 2000221404A JP 2002043498 A JP2002043498 A JP 2002043498A
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semiconductor
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Yoji Mitani
洋二 三谷
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    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平坦度が高く、かつエッチング加工やディン
プル加工を行っても反りが生じ難い半導体用銅系リード
材およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 銅合金板条体の圧延方向に平行な断面の
厚さ方向における残留応力が10N/mm2 未満、−3
0N/mm2 以上の銅合金板条体からなる半導体用銅系
リード材、および銅合金板条材を0.10%以上の高伸
び率で矯正する第一工程と、前記矯正材をマルチロール
レベラを用いて29N/mm2 以下の低張力で矯正する
第二工程とを含む前記リード材の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、平坦度が高く、か
つエッチング加工を行っても反りが生じ難い半導体用銅
系リード材およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体用リード材は、例えば、銅合金ま
たは42アロイ(Fe−Ni系合金)の鋳塊を熱間圧延
し、次いで冷間圧延と焼鈍を繰り返し施し、最後に仕上
調質圧延を行って製造されていた。しかし、近年の電子
機器の小型化および高集積度化に伴って、半導体用リー
ド材には薄肉、高強度、高平坦度が要求されるようにな
り、このため仕上調質圧延後にテンションレベラによる
形状修正が行われるようになった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、テンションレ
ベラによる形状修正は、通常、テンションレベラの入側
インターメッシュ量3.0mm以上、ユニット張力50
N/mm・ 以上の条件で行われるため、内部残留応力
が大きくなり、このような板条体は半導体リードフレー
ムにエッチング加工する際に反りが生じるという問題が
ある。特に多ピンリードフレームのダイパット部は、半
導体チップの接着性を良くするためにディンプル加工を
施すが、その際にダイパット部に反りが生じ、半導体チ
ップの接着強度やワイヤーボンディング性が低下すると
いう問題がある。なお、ダイパッド部の反り量は10μ
m以下が要求されている。
【0004】このような問題を改善する方法として、圧
延方向に平行な断面の厚さ方向における最大圧縮残留応
力(負号)と最大引張残留応力の絶対値の和を12kg
f/mm2 (117.6N/mm2 )以下に規定する方
法が提案された(特許2812869号)。しかし、本
発明者等は、この方法を検証し、この方法では反りの発
生を安定して防止できないことを知見し、別途反り発生
防止のための残留応力の規定条件を子細に調べて本発明
を完成させるに至った。本発明は、平坦度が高く、かつ
エッチング加工やディンプル加工を行っても反りが生じ
難い半導体用銅系リード材とその製造方法の提供を目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
圧延方向に平行な断面の厚さ方向における残留応力が1
0N/mm2 未満、−30N/mm2 以上の銅合金板条
体からなることを特徴とする半導体用銅系リード材であ
る。
【0006】請求項2記載の発明は、銅合金板条材を
0.10%以上の高伸び率で矯正する第一工程と、前記
矯正材をマルチロールレベラを用いて29N/mm2
下の低張力で矯正する第二工程とを含むことを特徴とす
る請求項1記載の半導体用銅系リード材の製造方法であ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】請求項1記載発明において、銅合
金板条体の圧延方向に平行な断面の厚さ方向における残
留応力を10N/mm2 未満、−30N/mm2 以上に
規定する理由は、前記残留応力が10N/mm2 以上で
も、−30N/mm2 未満でもエッチング加工後の反り
を十分抑えることができないためである。本発明では、
残留応力を引張残留応力(正号で示される残留応力)と
圧縮残留応力(負号で示される残留応力)に分けてそれ
ぞれを規定したため、エッチング加工などでの反りの発
生を安定して防止できる。
【0008】図1は本発明のリード材の圧延方向に平行
な断面の厚さ方向における残留応力分布の例を示す図で
あり、残留応力分布の形状には(イ)山型、(ロ)台
型、(ハ)M型などがある。本発明のリード材は、残留
応力分布の形状によらず、残留応力が10N/mm2
満、−30N/mm2 以上のリード材であり、エッチン
グ加工やディンプル加工を行っても反りを10μm以下
に抑えられる。
【0009】請求項2記載の発明は、高伸び率で矯正し
て板条材の平坦度を高める第一工程と、低張力で矯正し
て板条材の内部残留応力を低減させる第二工程を含む半
導体用銅系リード材の製造方法である。
【0010】この発明において、前記第一工程での矯正
を、板条材に負荷する伸び率を0.10%以上に規定し
て施す理由は、伸び率が0.10%未満の矯正では板条
材の平坦度が十分に得られないためである。また前記第
二工程での矯正を、板条材に負荷する張力を29N/m
2 以下に規定して施す理由は、張力が29N/mm 2
を超えると、圧延方向に平行な断面の厚さ方向における
残留応力を10N/mm2 未満、−30N/mm2 以上
にならず、エッチング加工やディンプル加工後に反りが
大きく発生するためである。
【0011】図2(イ)は、第一工程終了後の板条材の
残留応力分布図であり、残留応力は厚さ方向に大きく変
動している。図2(ロ)は第二工程終了後の板条材の残
留応力分布図であり、残留応力は10N/mm2 未満、
−20N/mm2 以上になっている。特に9N/mm2
以下の低張力を負荷して矯正したもの(b、c)は厚さ
方向中央部の残留応力がほぼ零になっている。
【0012】この発明では、(A)第一工程終了後に別
途第二工程を行う方法、(B)第一工程と第二工程を同
じ矯正機を用いて行う方法、(C)第一工程と第二工程
を連続して行う方法などが適用できる。また第一工程と
第二工程の間に焼鈍工程やスリッタ工程を入れても良
い。
【0013】前記(A)は、例えば、図3〜6に示す矯
正機を用いて第一工程(高伸び率矯正)を行い、図5、
6に示すマルチローラレベラを有する矯正機を用いて第
二工程(低張力矯正)を行う方法である。図3に示す矯
正機は複数のブライドルロール1からなる(ストレッチ
ャー)、図4に示す矯正機はブライドルロール1間に伸
長レベラ2と矯正レベラ3が配されている、図5に示す
矯正機はブライドルロール1間にマルチロールレベラ4
が配されている、図6に示す矯正機はブライドルロール
1間に伸長レベラ2、矯正レベラ3、マルチロールレベ
ラ4が配されている。
【0014】(B)は、第一工程と第二工程を1台の矯
正機を用いて行う方法で、設備費が安く、省スペースが
図れる。この方法にはマルチロールレベラ4を有する任
意の矯正機(図5、6の矯正機など)が使用できる。即
ち、図6に示した矯正機の場合、ブライドルロール1間
に配した伸長レベラ2、矯正レベラ3、マルチロールレ
ベラ4により第一工程を行い、次にマルチロールレベラ
4のみを用いて第二工程を行う方法である。この方法で
は、1回目の高伸び率矯正は左側から右方向に行うが、
2回目の低張力矯正は左側から右方向へ行っても、右側
から左方向に行っても良い。
【0015】(C)は、第一工程と第二工程を連続して
行う方法で、生産性に優れる。具体的には、図7〜9に
示すように、前半のブライドルロール1間に伸長レベラ
2、矯正レベラ3、マルチロールレベラ4などの少なく
とも1種を配置して第一工程を行い、後半のブライドル
ロール1間またはブライドルロール1とベルトブライド
ル5間にマルチロールレベラ4を配置して第二工程を行
う方法である。
【0016】前記ブライドルロールの径は380〜50
0mm、伸長ロールの径は16〜30mm、矯正ロール
の径は16〜30mm、マルチロールレベラの径は8〜
20mm、マルチロールレベラのロール本数は5〜25
本程度であり、径および本数は板条材の形状、材質に応
じて適宜選定される。
【0017】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 (実施例1)合金元素としてSnを0.25wt%、Cr
を0.30wt%含む銅合金を常法により溶解、鋳造して
鋳塊とし、この鋳塊を面削後、熱間圧延し、次いで冷間
圧延と焼鈍を繰り返し施したのち、最終加工率を40%
とする仕上調質圧延を施して厚さ0.2mmの条に加工
し、次いでこの条に焼鈍処理を施し、次いで図6に示す
矯正機を2回使用して、1回目は高伸び率矯正を行い、
2回目は低張力矯正を行い半導体用銅系リード材を製造
した。前記矯正はいずれも本発明規定条件内で行った。
【0018】実施例1で得られた各々のリード材につい
て、平坦度、カール(圧延方向の反り)、内部残留応力
及びダイパット反り量を測定した。平坦度は、図10に
示すように、リード材のうねりの高さhをそのピッチp
で除した百分率((h/p)×100%)で示した。
0.30%以下を良好、0.30%超を不良と判定し
た。カールは、図11に示すように、長さ1mのリード
材を壁に吊り下げ、カールして壁から離れたリード材下
端の壁からの距離aで示した。20mm以下を良好、2
0mm超を不良と判定した。
【0019】内部残留応力はリード材から、圧延方向に
長さ100〜200mm、幅20mmのサンプルを切り
出し、その表面を徐々にエッチング加工して反り量(中
央部と周囲の高さの差)を計測する常法により求めた。
ダイパット反り量は、リード材から20mm×20mm
の試験片を切り出し、これを半分の厚さにディンプル状
にエッチング加工したときの反り量(中央部と周囲の高
さの差)を測定した。ディンプルは深さ0.1mm、デ
ィンプル部分の面積は総面積の10%とした。反り量が
10μm以下を良好、10μm超を不良と判定した。結
果を表1に示す。表1には第一工程で負荷した伸び率お
よび第二工程で負荷した張力を併記した。
【0020】(比較例1)前記伸び率と張力を本発明規
定条件外で施した他は、実施例1と同じ方法により半導
体用銅系リード材を製造し、得られたリード材の諸特性
を実施例1と同じ方法により測定した。
【0021】
【表1】
【0022】表1より明らかなように、本発明例のN
o.1〜6はいずれも残留応力が本発明規定値内にあ
り、従ってダイパット反り量が10μm以下になり、平
坦度、カールなどのリード材に要求される特性も満足
し、リード材として良好と判定された。これに対し、比
較例のNo.7、8は第一工程の矯正時伸び率が低かっ
たため平坦度が低下しまたカールも大きくなってリード
材に要求される特性に劣った。No.10〜12は第二
工程の矯正時張力が低かったため残留応力が本発明規定
値外となり、このためダイパット反り量が増大した。N
o.9は第一、二工程とも本発明規定条件を外れたた
め、リード材に必要な特性が満足されず、さらにダイパ
ット反り量も増大した。また従来材は第二工程の矯正を
行わなかったためダイパット反り量が増大した。このた
め比較例品および従来材はいずれもリード材として不良
と判定された。
【0023】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の半導体用
銅系リード材は、圧延方向に平行な断面の厚さ方向にお
ける残留応力を引張残留応力と圧縮残留応力に分け、そ
れぞれを10N/mm2 未満、−30N/mm2 以上に
規定したため、エッチング加工やディンプル加工を行っ
ても反りが生じ難い。前記リード材は0.1%以上の高
伸び率で矯正したのち、29N/mm2 以下の低張力で
矯正することにより容易に製造できる。依って、工業上
顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(イ)〜(ハ)は本発明リード材の残留応力分
布の例を示す説明図である。
【図2】本発明製造方法における(イ)高伸び率矯正後
と(ロ)低張力矯正後の残留応力分布の例を示す説明図
である。
【図3】本発明製造方法で用いる矯正機の第1の実施形
態を示す説明図である。
【図4】本発明製造方法で用いる矯正機の第2の実施形
態を示す説明図である。
【図5】本発明製造方法で用いる矯正機の第3の実施形
態を示す説明図である。
【図6】本発明製造方法で用いる矯正機の第4の実施形
態を示す説明図である。
【図7】本発明製造方法で用いる矯正機の第5の実施形
態を示す説明図である。
【図8】本発明製造方法で用いる矯正機の第6の実施形
態を示す説明図である。
【図9】本発明製造方法で用いる矯正機の第7の実施形
態を説明図である。
【図10】平坦度の測定方法の説明図である。
【図11】カールの測定方法の説明図である。
【符号の説明】
1 ブライドルロール 2 伸長レベラ 3 矯正レベラ 4 マルチロールレベラ 5 ベルトブライドル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧延方向に平行な断面の厚さ方向におけ
    る残留応力が10N/mm2 未満、−30N/mm2
    上の銅合金板条体からなることを特徴とする半導体用銅
    系リード材。
  2. 【請求項2】 銅合金板条材を0.10%以上の高伸び
    率で矯正する第一工程と、前記矯正材をマルチロールレ
    ベラを用いて29N/mm2 以下の低張力で矯正する第
    二工程とを含むことを特徴とする請求項1記載の半導体
    用銅系リード材の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013072128A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Mitsubishi Shindoh Co Ltd 導電性、耐熱性及び曲げ加工性に優れたCu−Fe−P系銅合金板及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013072128A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Mitsubishi Shindoh Co Ltd 導電性、耐熱性及び曲げ加工性に優れたCu−Fe−P系銅合金板及びその製造方法

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