JP2565029B2 - 半導体装置リード材 - Google Patents

半導体装置リード材

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device lead
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竹四 鈴木
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萬平 桑原
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Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Shindoh Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野〕この発明は、ＩＣやＬＳＩなどの
半導体装置のリード材に関するものである。 【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、ＩＣやＬＳＩなどの半導
体装置の製造法の１つに、 （ａ）まず、リード素材として厚さ：０．１〜０．３mm
のＣｕ合金条材を用意し、 （ｂ）このリード素材から製造しようとする半導体装置
の形状に適合したリードフレームを打抜き加工により形
成し、 （ｃ）このリードフレームの所定箇所に高純度ＳｉやＧ
ａ−Ａｓなどの半導体素子を、Ａｇペーストなどの導電
性樹脂を用いて加熱接着するか、あるいは予め上記リー
ド素材の片面にめっきしておいたＡｕ，Ａｇ，Ｎｉ，あ
るいはこれらの複合めっき層を介して加熱拡散圧着する
かし、 （ｄ）上記の半導体素子とリードフレームとに渡ってＡ
ｕ線などによるワイヤボンディング（結線）を施し、 （ｅ）上記の半導体素子、結線、および半導体素子が取
り付けられた部分のリードフレームなどを、これらを保
護する目的でプラスチック封止し、 （ｆ）最終的に、上記リードフレームにおける相互に連
なる部分を切除してリード材とする、以上（ａ）〜
（ｆ）の主要工程からなる方法が知られている。
【０００３】したがって、半導体装置のリード材には、 （１）良好なプレス打抜き性、 （２）半導体素子の加熱接着あるいは加熱拡散圧着に際
して熱歪および熱軟化が生じない耐熱性、 （３）良好な放熱性と導電性、 （４）半導体装置の輸送あるいは電気機器への組込みに
際して曲がりや繰り返し曲げによって破損が生じない強
度、が要求され、特性的には、 引張強さ：５０kgｆ／mm2 以上、 伸び：４％以上、 導電率（放熱性、すなわち熱伝導性は導電率で換算評価
される）：１３％ＩＡＣＳ以上、 軟化点（耐熱性の評価に用いられる）：３５０℃以上、
を具備することが必要とされるが、これらの特性を有す
るリード材としては材料的に多数のものが提案され、実
用に供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の半導体
装置における集積度の益々の向上に伴って、リード材に
は、上記の特性を具備した上で、さらに高い放熱性、す
なわち導電性が要求されるようになっており、この要求
に十分対応できる特性を具備したリード材の開発が強く
望まれている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、半導体装置リード材に要求され
る特性を具備した上で、さらに一段とすぐれた導電性を
有するリード材を開発すべく研究を行った結果、重量％
で（以下％は重量％を示す）、 Ｍｇ：０．２５〜０．８５％、 Ｓｎ：０．０５〜０．５％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金で構成されたリード材は、 引張強さ：５３kgｆ／mm2 以上、 伸び：６％以上、 導電率：５２％ＩＡＣＳ以上、 軟化点：３７０℃以上、 の特性を有し、これらの特性を具備するリード材は、集
積度の高い半導体装置のリード材として十分満足する性
能を発揮するという研究結果を得たのである。
【０００６】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、以下に成分組成を上記の通りに
限定した理由を説明する。
【０００７】（ａ）Ｍｇ Ｍｇ成分には、高い導電性を保持した状態で、強度およ
び軟化点を向上させる作用があるが、その含有量が０．
２５％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
その含有量が０．８５％を越えると導電性に悪影響が現
われるようになることから、その含有量を０．２５〜
０．８５％と定めた。
【０００８】（ｂ）Ｓｎ Ｓｎ成分には、強度と軟化点を一段と向上させる作用が
あるが、その含有量が０．０５％未満では前記作用に所
望の向上効果が得られず、一方その含有量が０．５％を
越えると導電性に悪影響を及ぼすようになることから、
その含有量を０．０５〜０．５％と定めた。
【０００９】
【実施例】つぎに、この発明のリード材を実施例により
具体的に説明する。通常の低周波溝型誘導炉を用い、そ
れぞれ表１に示される成分組成をもったＣｕ合金溶湯を
調製し、半連続鋳造法にて、厚さ：１５０mm×幅：４０
０mm×長さ：１５００mmの寸法をもった鋳塊とした後、
この鋳塊に圧延開始温度：８００℃にて熱間圧延を施し
て厚さ：１１mmの熱延板とし、ついで水冷後、前記熱延
板の上下両面を０．５mmづつ面削して厚さ：１０mmと
し、引続いてこれに通常の条件で冷間圧延と焼鈍を交互
に繰返し施し、仕上圧延率：７０％にて最終冷間圧延を
行なって厚さ：０．２５mmの条材とし、最終的に２５０
〜３５０℃の範囲内の所定温度に１５分間保持の歪取り
焼鈍を施すことによって本発明リード素材１〜４をそれ
ぞれ製造した。
【００１０】
【表１】
【００１１】ついで、この結果得られた本発明リード素
材１〜４について、引張強さ、伸び、導電率、および軟
化点を測定すると共に、はんだ密着性試験を行なった。
【００１２】なお、はんだ密着性試験は、予めフラック
ス処理した試験片に、２３０℃に加熱溶融した６０％Ｓ
ｎ−４０％Ｐｂのはんだ融液に５秒間浸漬の条件ではん
だめっきを施し、引続いて大気中で１５０℃の温度に１
０００時間保持の条件で加熱し、加熱後の試験片に１８
０度の折り曲げ後、再び元に戻す曲げ加工を加え、試験
片曲げ部のはんだめっきの剥離状況を観察することによ
って行なった。これらの結果を表１に示した。
【００１３】
【発明の効果】表１に示される結果から、本発明リード
素材１〜４は、いずれも、 引張強さ：５３kgｆ／mm2 以上、 伸び：６％以上、 導電率：５２％ＩＡＣＳ以上、 軟化点：３７０℃以上、 の特性、並びにすぐれたはんだ密着性を有し、高集積度
の半導体装置のリード材に要求される特性を具備するこ
とが明らかである。
【００１４】上述のように、この発明のリード材は、通
常の半導体装置のリード材に要求される強度、伸び、お
よび軟化点を具備した上で、さらに一段とすぐれた導電
性を有し、良好なスタンピング性およびエッチング性を
具備することと相まって、通常の半導体装置は勿論のこ
と、集積度の高い半導体装置のリード材としてすぐれた
性能を発揮するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 萬平 福島県河沼郡河東町大字福島字大曲乙 257 (56)参考文献 特開 昭52−103316（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−10894（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｍｇ：０．２５〜０．８５重量％、 Ｓｎ：０．０５〜０．５重量％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
    するＣｕ合金で構成し、かつ、 引張強さ：５３kgｆ／mm2 以上、 伸び：６％以上、 導電率：５２％ＩＡＣＳ以上、 軟化点：３７０℃以上、 の特性を有することを特徴とする半導体装置リード材。
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