JP3014672B2 - 半導体装置用リードフレーム - Google Patents
半導体装置用リードフレームInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、打抜加工性、耐食
性などに優れるＩＣ等の半導体装置用リードフレームに
関する。
性などに優れるＩＣ等の半導体装置用リードフレームに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体機器のリードフレーム
材、端子材などには、鉄系材料の他、電気伝導性および
熱伝導性に優れるＣｕ−Ｓｎ系合金、Ｃｕ−Ｆｅ系合金
などの銅系材料が広く用いられている。
材、端子材などには、鉄系材料の他、電気伝導性および
熱伝導性に優れるＣｕ−Ｓｎ系合金、Ｃｕ−Ｆｅ系合金
などの銅系材料が広く用いられている。
【０００３】ところで、前記リードフレーム材などに
は、強度、耐熱性、電気伝導性、および熱伝導性の他、
貴金属（Ａｇなど）めっきや半田めっきが施されるた
め、めっき性、半田接合性、表面平滑性等の特性が重視
される。また、条および板からリードフレームを成型す
る際の寸法精度を確保するために、エッチング加工性ま
たは打抜加工性が良好なことも要求される。さらに、価
格が実用的なことも重要であるそして、これらの特性
は、半導体機器が、高集積化、小型化、高機能化、低コ
スト化するに伴って、益々強く要求されるようになり、
それに応じて、リードフレームは多ピン化、小型化、薄
肉化などが進み、その中でファインピッチのリードフレ
ーム、ピン数は少ないが多列に加工するマトリックス状
のリードフレームなどが開発されるようになっている。
これらのリードフレームは、高精度、低コストの打抜加
工法により製造されるため、リードフレーム材には打抜
加工性の向上が強く求められている。
は、強度、耐熱性、電気伝導性、および熱伝導性の他、
貴金属（Ａｇなど）めっきや半田めっきが施されるた
め、めっき性、半田接合性、表面平滑性等の特性が重視
される。また、条および板からリードフレームを成型す
る際の寸法精度を確保するために、エッチング加工性ま
たは打抜加工性が良好なことも要求される。さらに、価
格が実用的なことも重要であるそして、これらの特性
は、半導体機器が、高集積化、小型化、高機能化、低コ
スト化するに伴って、益々強く要求されるようになり、
それに応じて、リードフレームは多ピン化、小型化、薄
肉化などが進み、その中でファインピッチのリードフレ
ーム、ピン数は少ないが多列に加工するマトリックス状
のリードフレームなどが開発されるようになっている。
これらのリードフレームは、高精度、低コストの打抜加
工法により製造されるため、リードフレーム材には打抜
加工性の向上が強く求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のＣｕ−Ｓｎ系合
金およびＣｕ−Ｆｅ系合金は、打抜加工性に劣るため、
その代替としてＣｕ−Ｚｎ系合金が提案されている（特
開平１−１６２７３７号公報）が、この合金は、打抜加
工性には優れているものの、耐応力腐食割れ性に劣ると
いう問題があった。
金およびＣｕ−Ｆｅ系合金は、打抜加工性に劣るため、
その代替としてＣｕ−Ｚｎ系合金が提案されている（特
開平１−１６２７３７号公報）が、この合金は、打抜加
工性には優れているものの、耐応力腐食割れ性に劣ると
いう問題があった。
【０００５】そこで、Ｃｕ−Ｚｎ系合金上にＮｉとＰｄ
を順にめっきして、耐応力腐食割れ性を改善した材料が
提案された（特開平５−３６８７８号公報）。しかし、
この材料は、Ｐｄ層が高価なため、その厚さを０．０１
μｍ程度に薄くしようとすると、十分な耐食性が得られ
なくなり、またリードを曲げ加工すると、めっき層に亀
裂が入って、合金素地が露出した部分や、タイバーカッ
トされて合金素地が露出した部分に、応力腐食割れが生
じるといった問題があった。また、１００ピン以上の多
ピンリードフレームに対しては、打抜加工性が不十分で
あった。
を順にめっきして、耐応力腐食割れ性を改善した材料が
提案された（特開平５−３６８７８号公報）。しかし、
この材料は、Ｐｄ層が高価なため、その厚さを０．０１
μｍ程度に薄くしようとすると、十分な耐食性が得られ
なくなり、またリードを曲げ加工すると、めっき層に亀
裂が入って、合金素地が露出した部分や、タイバーカッ
トされて合金素地が露出した部分に、応力腐食割れが生
じるといった問題があった。また、１００ピン以上の多
ピンリードフレームに対しては、打抜加工性が不十分で
あった。
【０００６】本発明は、このような事情の下になされ、
打抜加工性、耐食性、耐応力腐食割れ性、強度、導電
性、製造加工性などに優れた半導体装置用リードフレー
ムを提供することを目的とする。
打抜加工性、耐食性、耐応力腐食割れ性、強度、導電
性、製造加工性などに優れた半導体装置用リードフレー
ムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明（請求項１）は、Ｚｎを５〜３５ｗｔ％、Ｓ
ｎを０．１〜３ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ
ａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる群より選ばれた１種
又は２種以上を総計で０．００１〜０．５ｗｔ％含み、
ＯおよびＳの含有量がいずれも５０ｐｐｍ以下であり、
残部がＣｕと不可避的不純物からなる銅合金部材上に、
Ｐｄが０．０１μｍ以上の厚さの層状に形成されている
ことを特徴とする半導体装置用リードフレームを提供す
る。
め、本発明（請求項１）は、Ｚｎを５〜３５ｗｔ％、Ｓ
ｎを０．１〜３ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ
ａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる群より選ばれた１種
又は２種以上を総計で０．００１〜０．５ｗｔ％含み、
ＯおよびＳの含有量がいずれも５０ｐｐｍ以下であり、
残部がＣｕと不可避的不純物からなる銅合金部材上に、
Ｐｄが０．０１μｍ以上の厚さの層状に形成されている
ことを特徴とする半導体装置用リードフレームを提供す
る。
【０００８】また、本発明（請求項２）は、Ｚｎを５〜
３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓ
ｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる群より
選ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜０．５
ｗｔ％含み、更にＮｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ａｇ、ＭｇおよびＰからなる群より選
ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜１ｗｔ％
含み、ＯおよびＳの含有量がいずれも５０ｐｐｍ以下で
あり、残部がＣｕと不可避的不純物からなる銅合金部材
上に、Ｐｄが０．０１μｍ以上の厚さの層状に形成され
ていることを特徴とする半導体装置用リードフレームを
提供する。
３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓ
ｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる群より
選ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜０．５
ｗｔ％含み、更にＮｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ａｇ、ＭｇおよびＰからなる群より選
ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜１ｗｔ％
含み、ＯおよびＳの含有量がいずれも５０ｐｐｍ以下で
あり、残部がＣｕと不可避的不純物からなる銅合金部材
上に、Ｐｄが０．０１μｍ以上の厚さの層状に形成され
ていることを特徴とする半導体装置用リードフレームを
提供する。
【０００９】更に、本発明（請求項３）は、Ｚｎを５〜
３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓ
ｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる群より
選ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜０．５
ｗｔ％含み、ＯおよびＳの含有量がいずれも５０ｐｐｍ
以下であり、残部がＣｕと不可避的不純物からなる銅合
金部材上に、Ｐｄが０．０１〜０．１４μｍの厚さの層
状に形成されていることを特徴とする半導体装置用リー
ドフレームを提供する。
３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓ
ｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる群より
選ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜０．５
ｗｔ％含み、ＯおよびＳの含有量がいずれも５０ｐｐｍ
以下であり、残部がＣｕと不可避的不純物からなる銅合
金部材上に、Ｐｄが０．０１〜０．１４μｍの厚さの層
状に形成されていることを特徴とする半導体装置用リー
ドフレームを提供する。
【００１０】また、本発明（請求項４）は、Ｚｎを５〜
３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓ
ｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる群より
選ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜０．５
ｗｔ％含み、更にＮｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ａｇ、ＭｇおよびＰからなる群より選
ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜１ｗｔ％
含み、ＯおよびＳの含有量がいずれも５０ｐｐｍ以下で
あり、残部がＣｕと不可避的不純物からなる銅合金部材
上に、Ｐｄが０．０１〜０．１４μｍの厚さの層状に形
成されていることを特徴とする半導体装置用リードフレ
ームを提供する。また、本発明（請求項５）は、Ｚｎを
５〜３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂ
ｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる
群より選ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜
０．５ｗｔ％含み、ＯおよびＳの含有量がいずれも５０
ｐｐｍ以下であり、残部がＣｕと不可避的不純物からな
る銅合金部材上に、Ｐｄが０．０１μｍ以上（ただし、
０．２μｍ以上を除く）の厚さの層状に形成されている
ことを特徴とする半導体装置用リードフレームを提供す
る。
３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓ
ｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる群より
選ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜０．５
ｗｔ％含み、更にＮｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ａｇ、ＭｇおよびＰからなる群より選
ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜１ｗｔ％
含み、ＯおよびＳの含有量がいずれも５０ｐｐｍ以下で
あり、残部がＣｕと不可避的不純物からなる銅合金部材
上に、Ｐｄが０．０１〜０．１４μｍの厚さの層状に形
成されていることを特徴とする半導体装置用リードフレ
ームを提供する。また、本発明（請求項５）は、Ｚｎを
５〜３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂ
ｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる
群より選ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜
０．５ｗｔ％含み、ＯおよびＳの含有量がいずれも５０
ｐｐｍ以下であり、残部がＣｕと不可避的不純物からな
る銅合金部材上に、Ｐｄが０．０１μｍ以上（ただし、
０．２μｍ以上を除く）の厚さの層状に形成されている
ことを特徴とする半導体装置用リードフレームを提供す
る。
【００１１】また、本発明（請求項６）は、Ｚｎを５〜
３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓ
ｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる群より
選ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜０．５
ｗｔ％含み、更にＮｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ａｇ、ＭｇおよびＰからなる群より選
ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜１ｗｔ％
含み、ＯおよびＳの含有量がいずれも５０ｐｐｍ以下で
あり、残部がＣｕと不可避的不純物からなる銅合金部材
上に、Ｐｄが０．０１μｍ以上（ただし、０．２μｍ以
上を除く）の厚さの層状に形成されていることを特徴と
する半導体装置用リードフレームを提供する。また、本
発明（請求項７）は、上述の半導体装置用リードフレー
ム（請求項１〜６）において、前記銅合金とＰｄ層の間
に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｃｏ合金、およびＮｉ−Ｐｄ合
金からなる群から選ばれた１種または２種以上が層状に
形成されていることを特徴とする。
３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓ
ｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる群より
選ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜０．５
ｗｔ％含み、更にＮｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ａｇ、ＭｇおよびＰからなる群より選
ばれた１種又は２種以上を総計で０．００１〜１ｗｔ％
含み、ＯおよびＳの含有量がいずれも５０ｐｐｍ以下で
あり、残部がＣｕと不可避的不純物からなる銅合金部材
上に、Ｐｄが０．０１μｍ以上（ただし、０．２μｍ以
上を除く）の厚さの層状に形成されていることを特徴と
する半導体装置用リードフレームを提供する。また、本
発明（請求項７）は、上述の半導体装置用リードフレー
ム（請求項１〜６）において、前記銅合金とＰｄ層の間
に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｃｏ合金、およびＮｉ−Ｐｄ合
金からなる群から選ばれた１種または２種以上が層状に
形成されていることを特徴とする。
【００１２】第１の発明に係る半導体装置用リードフレ
ームは、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｓｎ系の銅合金上にＰｄ層を形成
したことを特徴とする。かかる半導体装置用リードフレ
ームにおいて、前記銅合金に含まれるＺｎは、打抜加工
でのバリの発生やリードの捩じれを抑制する作用を有す
る。その含有量を５〜３５ｗｔ％に規定する理由は、５
ｗｔ％未満では、本発明の効果が十分に得られず、３５
ｗｔ％を超えると、β相が出現して、冷間加工性が悪化
するためである。
ームは、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｓｎ系の銅合金上にＰｄ層を形成
したことを特徴とする。かかる半導体装置用リードフレ
ームにおいて、前記銅合金に含まれるＺｎは、打抜加工
でのバリの発生やリードの捩じれを抑制する作用を有す
る。その含有量を５〜３５ｗｔ％に規定する理由は、５
ｗｔ％未満では、本発明の効果が十分に得られず、３５
ｗｔ％を超えると、β相が出現して、冷間加工性が悪化
するためである。
【００１３】Ｓｎは、強度向上、耐応力腐食割れ性改
善、およびＰｄめっき後の耐食性の改善に寄与する。そ
の含有量を０．１〜３ｗｔ％に規定する理由は、０．１
ｗｔ％未満では、本発明の効果が十分に得られず、３ｗ
ｔ％を超えると、導電率および熱間加工性が低下するた
めである。なお、Ｓｎの好ましい含有量は、０．１〜２
ｗｔ％である。
善、およびＰｄめっき後の耐食性の改善に寄与する。そ
の含有量を０．１〜３ｗｔ％に規定する理由は、０．１
ｗｔ％未満では、本発明の効果が十分に得られず、３ｗ
ｔ％を超えると、導電率および熱間加工性が低下するた
めである。なお、Ｓｎの好ましい含有量は、０．１〜２
ｗｔ％である。
【００１４】前記銅合金部材上に形成するＰｄ層は、耐
応力腐食割れ性、ワイヤボンディング性、半田濡れ性を
改善する作用を有する。このＰｄ層は、その厚さが０．
０１μｍ以上においてその効果が十分発現される。Ｐｄ
層の厚さの上限は特に規定しないが、１μｍ以上に厚く
してもその効果は飽和し、加工費や材料費が嵩むだけで
不経済である。
応力腐食割れ性、ワイヤボンディング性、半田濡れ性を
改善する作用を有する。このＰｄ層は、その厚さが０．
０１μｍ以上においてその効果が十分発現される。Ｐｄ
層の厚さの上限は特に規定しないが、１μｍ以上に厚く
してもその効果は飽和し、加工費や材料費が嵩むだけで
不経済である。
【００１５】第１の発明に係る半導体装置用リードフレ
ームでは、さらにＰｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒ
および希土類元素からなる群より選ばれた１種または２
種以上を含有させて、打抜加工性を向上させたものであ
る。その含有量を総計で０．００１〜０．５ｗｔ％に規
定する理由は、０．００１ｗｔ％未満では、本発明の効
果が十分に得られず、０．５ｗｔ％を超えると、熱間加
工性が低下するためである。
ームでは、さらにＰｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒ
および希土類元素からなる群より選ばれた１種または２
種以上を含有させて、打抜加工性を向上させたものであ
る。その含有量を総計で０．００１〜０．５ｗｔ％に規
定する理由は、０．００１ｗｔ％未満では、本発明の効
果が十分に得られず、０．５ｗｔ％を超えると、熱間加
工性が低下するためである。
【００１６】第２の発明に係る半導体装置用リードフレ
ームでは、第１の発明における銅合金に、さらにＮｉ、
Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍ
ｇおよびＰからなる群より選ばれた１種または２種以上
を含有させて、合金強度を高め、それにより打抜加工性
を向上させたものである。その含有量を総計で０．００
１〜１ｗｔ％に規定する理由は、０．００１ｗｔ％未満
では、本発明の効果が十分に得られず、１ｗｔ％を超え
ると、導電率および熱間加工性が低下するためである。
ームでは、第１の発明における銅合金に、さらにＮｉ、
Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍ
ｇおよびＰからなる群より選ばれた１種または２種以上
を含有させて、合金強度を高め、それにより打抜加工性
を向上させたものである。その含有量を総計で０．００
１〜１ｗｔ％に規定する理由は、０．００１ｗｔ％未満
では、本発明の効果が十分に得られず、１ｗｔ％を超え
ると、導電率および熱間加工性が低下するためである。
【００１７】第１および第２の発明における銅合金の強
度および耐熱性の向上に有効な添加元素として、Ｔｉ、
Ｉｎ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｂｅ、Ｎｂ、Ｐｄ、Ｂ、Ｃな
どが挙げられる。その添加量は、導電率を大幅に低下さ
せない範囲が望ましい。また、溶解鋳造時に混入するＯ
およびＳの含有量を５０ｐｐｍ以下にすると、めっき
性、半田接合性、半田濡れ性などの表面特性が良好に保
持される。
度および耐熱性の向上に有効な添加元素として、Ｔｉ、
Ｉｎ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｂｅ、Ｎｂ、Ｐｄ、Ｂ、Ｃな
どが挙げられる。その添加量は、導電率を大幅に低下さ
せない範囲が望ましい。また、溶解鋳造時に混入するＯ
およびＳの含有量を５０ｐｐｍ以下にすると、めっき
性、半田接合性、半田濡れ性などの表面特性が良好に保
持される。
【００１８】本発明に係る半導体装置用リードフレーム
では、銅合金とＰｄ層の間に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｃｏ
系合金、およびＮｉ−Ｐｄ系合金からなる群から選ばれ
た１種または２種以上を層状に形成することにより、耐
応力腐食割れ性が改善される。また、半導体装置の組立
てが高温で行われても、銅合金のＣｕやＺｎがＰｄ層に
熱拡散するのが抑制され、ワイヤボンディング性や半田
濡れ性が良好に保持される。このような中間層を形成す
ることで、Ｐｄ層を信頼性を損なわずに薄くでき、コス
ト低減が図れる。前記中間層は、０．１μｍ以上の厚さ
でその効果を十分に発現する。
では、銅合金とＰｄ層の間に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｃｏ
系合金、およびＮｉ−Ｐｄ系合金からなる群から選ばれ
た１種または２種以上を層状に形成することにより、耐
応力腐食割れ性が改善される。また、半導体装置の組立
てが高温で行われても、銅合金のＣｕやＺｎがＰｄ層に
熱拡散するのが抑制され、ワイヤボンディング性や半田
濡れ性が良好に保持される。このような中間層を形成す
ることで、Ｐｄ層を信頼性を損なわずに薄くでき、コス
ト低減が図れる。前記中間層は、０．１μｍ以上の厚さ
でその効果を十分に発現する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の種々の実施例によ
り、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 （実施例１）下記表１に示す組成の銅合金を高周波溶解
炉により溶解し、これを６℃／秒の冷却速度で鋳造し
て、厚さ３０ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ３００ｍｍの鋳
塊を得た。
り、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 （実施例１）下記表１に示す組成の銅合金を高周波溶解
炉により溶解し、これを６℃／秒の冷却速度で鋳造し
て、厚さ３０ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ３００ｍｍの鋳
塊を得た。
【００２０】次に、この鋳塊を８５０℃で熱間圧延し
て、厚さ１２ｍｍの熱間圧延板とし、これを厚さ９ｍｍ
に両面面削して、酸化皮膜を除去し、次いで、厚さ１．
２ｍｍに冷間圧延したのち、不活性ガス雰囲気中で５３
０℃で１時間焼鈍し、更に、厚さ０．２１ｍｍに冷間圧
延したのち、不活性ガス中で５３０℃で１時間焼鈍し、
その後、厚さ０．１５ｍｍの板材に仕上圧延した。
て、厚さ１２ｍｍの熱間圧延板とし、これを厚さ９ｍｍ
に両面面削して、酸化皮膜を除去し、次いで、厚さ１．
２ｍｍに冷間圧延したのち、不活性ガス雰囲気中で５３
０℃で１時間焼鈍し、更に、厚さ０．２１ｍｍに冷間圧
延したのち、不活性ガス中で５３０℃で１時間焼鈍し、
その後、厚さ０．１５ｍｍの板材に仕上圧延した。
【００２１】このようにして得られた各々の板材につい
て、（１）引張強さ（ＴＳ）、（２）導電率（ＥＣ）、
（３）打抜加工性を調べた。また、前記板材から２８ｐ
ｉｎＤＩＰのリードフレームを打抜き、このリードフレ
ーム上にＮｉを０．５μｍの厚さにめっきし、更にその
上にＰｄを０．０１μｍの厚さに電気めっきした。この
ようにして得たリードフレームサンプルについて、
（４）耐応力腐食割れ性、（５）耐食性を調べた。それ
らの結果を下記表２および表３に示す。
て、（１）引張強さ（ＴＳ）、（２）導電率（ＥＣ）、
（３）打抜加工性を調べた。また、前記板材から２８ｐ
ｉｎＤＩＰのリードフレームを打抜き、このリードフレ
ーム上にＮｉを０．５μｍの厚さにめっきし、更にその
上にＰｄを０．０１μｍの厚さに電気めっきした。この
ようにして得たリードフレームサンプルについて、
（４）耐応力腐食割れ性、（５）耐食性を調べた。それ
らの結果を下記表２および表３に示す。
【００２２】なお、下記表１では、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、
Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる群を第一群
添加元素、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍ
ｎ、Ａｌ、Ａｇ、ＭｇおよびＰからなる群を第二群添加
元素と記した。
Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希土類元素からなる群を第一群
添加元素、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍ
ｎ、Ａｌ、Ａｇ、ＭｇおよびＰからなる群を第二群添加
元素と記した。
【００２３】前記（１）〜（５）の試験方法を以下に示
す。 （１）引張強さ（ＴＳ）：ＪＩＳ−Ｚ２２４１に準じて
測定した。 （２）導電率（ＥＣ）：ＪＩＳ−Ｈ０５０５に準じて測
定した。
す。 （１）引張強さ（ＴＳ）：ＪＩＳ−Ｚ２２４１に準じて
測定した。 （２）導電率（ＥＣ）：ＪＩＳ−Ｈ０５０５に準じて測
定した。
【００２４】（３）打ち抜き性：ＳＫＤ１１製金型で１
ｍｍ×５ｍｍの角穴を開け、５００１回目から１０００
０回目までの打抜き分から２０個のサンプルを無作為に
抽出し、各々のバリの高さを測定した。また、打抜き面
における破断部の厚さａを計測し、試験片の厚さｂに対
する破断部割合（ａ／ｂ）×１００％を求めた。この割
合が大きい程、打抜加工性は良好で、打抜加工での歩留
まりが高く、かつ加工が精密に行えると評価される。
ｍｍ×５ｍｍの角穴を開け、５００１回目から１０００
０回目までの打抜き分から２０個のサンプルを無作為に
抽出し、各々のバリの高さを測定した。また、打抜き面
における破断部の厚さａを計測し、試験片の厚さｂに対
する破断部割合（ａ／ｂ）×１００％を求めた。この割
合が大きい程、打抜加工性は良好で、打抜加工での歩留
まりが高く、かつ加工が精密に行えると評価される。
【００２５】（４）耐応力腐食割れ性（耐ＳＣＣ性）：
前記のリードフレームサンプルのアウターリードを曲げ
半径０．１ｍｍで曲げ加工したのち、ＪＩＳ−Ｃ８３０
６に準拠するアンモニア雰囲気中で最長５００時間曝露
試験し、試験中定期的にサンプルを取出して、曲げ加工
部の応力腐食割れ状況を電子顕微鏡により観察した。耐
ＳＣＣ性は、割れ発生までの時間で評価した。
前記のリードフレームサンプルのアウターリードを曲げ
半径０．１ｍｍで曲げ加工したのち、ＪＩＳ−Ｃ８３０
６に準拠するアンモニア雰囲気中で最長５００時間曝露
試験し、試験中定期的にサンプルを取出して、曲げ加工
部の応力腐食割れ状況を電子顕微鏡により観察した。耐
ＳＣＣ性は、割れ発生までの時間で評価した。
【００２６】（５）耐食性：（４）で用いたのと同じサ
ンプルをＪＩＳ−Ｚ２３７１に準じて塩水噴霧試験（塩
水：５％ＮａＣｌ、３５℃）を２４時間行ったのち、腐
食状況を目視観察した。腐食しなかったものを○、若干
腐食したものを△、腐食の激しかったものを×で示し
た。
ンプルをＪＩＳ−Ｚ２３７１に準じて塩水噴霧試験（塩
水：５％ＮａＣｌ、３５℃）を２４時間行ったのち、腐
食状況を目視観察した。腐食しなかったものを○、若干
腐食したものを△、腐食の激しかったものを×で示し
た。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】上記表２および表３から明らかなように、
本発明例のＮｏ．７〜２２は、いずれも、打抜加工性
（バリ高さ、破断部割合）、耐食性などの種々の特性に
優れるものであった。
本発明例のＮｏ．７〜２２は、いずれも、打抜加工性
（バリ高さ、破断部割合）、耐食性などの種々の特性に
優れるものであった。
【００３１】これに対し、比較例のＮｏ．２３は、Ｚｎ
が少ないため、引張強さが低く、また打抜加工性に劣っ
ていた。Ｎｏ．２４は、Ｚｎが多いため、腐食性に劣
り、冷間圧延で割れが発生した。Ｎｏ．２５は、Ｓｎが
少ないため、耐応力腐食割れと耐食性が著しく劣った。
が少ないため、引張強さが低く、また打抜加工性に劣っ
ていた。Ｎｏ．２４は、Ｚｎが多いため、腐食性に劣
り、冷間圧延で割れが発生した。Ｎｏ．２５は、Ｓｎが
少ないため、耐応力腐食割れと耐食性が著しく劣った。
【００３２】また、Ｎｏ．２６は、Ｓｎが多いため、導
電率が低く、また熱間圧延で割れが生じた。Ｎｏ．２７
は、第一添加元素が多いため、熱間圧延割れがひどく、
製造ができなかった。Ｎｏ．２８は、第二添加元素が多
いため、導電率が低下し、また熱間圧延で割れが生じ
た。Ｎｏ．２９は、従来のＣｕ−Ｚｎ合金であり、引張
強さ、打抜加工性、耐応力腐食割れ性、耐食性に劣って
いた。
電率が低く、また熱間圧延で割れが生じた。Ｎｏ．２７
は、第一添加元素が多いため、熱間圧延割れがひどく、
製造ができなかった。Ｎｏ．２８は、第二添加元素が多
いため、導電率が低下し、また熱間圧延で割れが生じ
た。Ｎｏ．２９は、従来のＣｕ−Ｚｎ合金であり、引張
強さ、打抜加工性、耐応力腐食割れ性、耐食性に劣って
いた。
【００３３】（実施例２）実施例１で用いたＮｏ．５の
板材上に、種々の金属層を電気めっき法により形成して
サンプルとし、これらサンプルについて、（６）ワイヤ
ボンディング性と（７）半田濡れ性を調べた。それらの
結果を下記表４に示す。
板材上に、種々の金属層を電気めっき法により形成して
サンプルとし、これらサンプルについて、（６）ワイヤ
ボンディング性と（７）半田濡れ性を調べた。それらの
結果を下記表４に示す。
【００３４】前記（６）、（７）の試験方法を以下に示
す。 （６）ワイヤボンディング性：前記サンプルに３０μｍ
φの金線を１００本ボンディングし、１００本全てのワ
イヤについてプルテストを行い、ワイヤー部で破断した
本数の割合をワイヤ破断率として評価した。ワイヤ破断
率が大きい程、ボンディング性に優れる。ボンディング
は、フルオートワイヤーボンダーを用いて、荷重５０
ｇ、超音波出力０．１Ｗ、超音波印加時間３０ｍｓｅ
ｃ、ステージ温度２４０℃の条件で行なった。
す。 （６）ワイヤボンディング性：前記サンプルに３０μｍ
φの金線を１００本ボンディングし、１００本全てのワ
イヤについてプルテストを行い、ワイヤー部で破断した
本数の割合をワイヤ破断率として評価した。ワイヤ破断
率が大きい程、ボンディング性に優れる。ボンディング
は、フルオートワイヤーボンダーを用いて、荷重５０
ｇ、超音波出力０．１Ｗ、超音波印加時間３０ｍｓｅ
ｃ、ステージ温度２４０℃の条件で行なった。
【００３５】（７）半田濡れ性：前記サンプルを２５０
℃に加熱したホットプレート上に３分間保持したのち、
メニスコグラフ法により、半田濡れ時間を下記条件で測
定した。
℃に加熱したホットプレート上に３分間保持したのち、
メニスコグラフ法により、半田濡れ時間を下記条件で測
定した。
【００３６】 使用半田：Ｓｎ−４０％Ｐｂ、 温度：２３０℃、 浸漬速度：２５ｍｍ／秒、 浸漬時間：１０秒、 フラックス：ＲΜＡタイプのフラックス。
【００３７】
【表４】
【００３８】上記表４より明らかなように、Ｎｏ．３０
〜３６は、いずれもＰｄ層が０．０１μｍ以上の厚さに
形成されており、ワイヤボンディング性と半田濡れ性が
ともに優れている。それらの中でも、Ｎｏ．３３〜３６
は、中間層が設けられ、銅合金成分のＰｄ層への拡散が
抑制されたため、半田濡れ性が一段と向上した。
〜３６は、いずれもＰｄ層が０．０１μｍ以上の厚さに
形成されており、ワイヤボンディング性と半田濡れ性が
ともに優れている。それらの中でも、Ｎｏ．３３〜３６
は、中間層が設けられ、銅合金成分のＰｄ層への拡散が
抑制されたため、半田濡れ性が一段と向上した。
【００３９】Ｎｏ．３７，３８は、他に比べて特性が若
干劣っているが、これはＰｄ層が薄かったためである。
Ｎｏ．３８は、中間層が設けられた分、Ｎｏ．３７より
特性が優れている。
干劣っているが、これはＰｄ層が薄かったためである。
Ｎｏ．３８は、中間層が設けられた分、Ｎｏ．３７より
特性が優れている。
【００４０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
リードフレームは、打抜加工性、耐食性、耐応力腐食割
れ性、強度、導電性、製造加工性などに優れ、工業上顕
著な効果を奏する。
リードフレームは、打抜加工性、耐食性、耐応力腐食割
れ性、強度、導電性、製造加工性などに優れ、工業上顕
著な効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 崇夫 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古河電気工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 9/00 - 9/10 H01L 23/48 - 23/50
Claims (7)
- 【請求項１】Ｚｎを５〜３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３
ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希
土類元素からなる群より選ばれた１種又は２種以上を総
計で０．００１〜０．５ｗｔ％含み、ＯおよびＳの含有
量がいずれも５０ｐｐｍ以下であり、残部がＣｕと不可
避的不純物からなる銅合金部材上に、Ｐｄが０．０１μ
ｍ以上の厚さの層状に形成されていることを特徴とする
半導体装置用リードフレーム。 - 【請求項２】Ｚｎを５〜３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３
ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希
土類元素からなる群より選ばれた１種又は２種以上を総
計で０．００１〜０．５ｗｔ％含み、更にＮｉ、Ｓｉ、
Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇおよ
びＰからなる群より選ばれた１種又は２種以上を総計で
０．００１〜１ｗｔ％含み、ＯおよびＳの含有量がいず
れも５０ｐｐｍ以下であり、残部がＣｕと不可避的不純
物からなる銅合金部材上に、Ｐｄが０．０１μｍ以上の
厚さの層状に形成されていることを特徴とする半導体装
置用リードフレーム。 - 【請求項３】Ｚｎを５〜３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３
ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希
土類元素からなる群より選ばれた１種又は２種以上を総
計で０．００１〜０．５ｗｔ％含み、ＯおよびＳの含有
量がいずれも５０ｐｐｍ以下であり、残部がＣｕと不可
避的不純物からなる銅合金部材上に、Ｐｄが０．０１〜
０．１４μｍの厚さの層状に形成されていることを特徴
とする半導体装置用リードフレーム。 - 【請求項４】Ｚｎを５〜３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３
ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希
土類元素からなる群より選ばれた１種又は２種以上を総
計で０．００１〜０．５ｗｔ％含み、更にＮｉ、Ｓｉ、
Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇおよ
びＰからなる群より選ばれた１種又は２種以上を総計で
０．００１〜１ｗｔ％含み、ＯおよびＳの含有量がいず
れも５０ｐｐｍ以下であり、残部がＣｕと不可避的不純
物からなる銅合金部材上に、Ｐｄが０．０１〜０．１４
μｍの厚さの層状に形成されていることを特徴とする半
導体装置用リードフレーム。 - 【請求項５】Ｚｎを５〜３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３
ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希
土類元素からなる群より選ばれた１種又は２種以上を総
計で０．００１〜０．５ｗｔ％含み、ＯおよびＳの含有
量がいずれも５０ｐｐｍ以下であり、残部がＣｕと不可
避的不純物からなる銅合金部材上に、Ｐｄが０．０１μ
ｍ以上（ただし、０．２μｍ以上を除く）の厚さの層状
に形成されていることを特徴とする半導体装置用リード
フレーム。 - 【請求項６】Ｚｎを５〜３５ｗｔ％、Ｓｎを０．１〜３
ｗｔ％、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｓｒおよび希
土類元素からなる群より選ばれた１種又は２種以上を総
計で０．００１〜０．５ｗｔ％含み、更にＮｉ、Ｓｉ、
Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇおよ
びＰからなる群より選ばれた１種又は２種以上を総計で
０．００１〜１ｗｔ％含み、ＯおよびＳの含有量がいず
れも５０ｐｐｍ以下であり、残部がＣｕと不可避的不純
物からなる銅合金部材上に、Ｐｄが０．０１μｍ以上
（ただし、０．２μｍ以上を除く）の厚さの層状に形成
されていることを特徴とする半導体装置用リードフレー
ム。 - 【請求項７】前記銅合金とＰｄ層の間に、Ｎｉ、Ｃｏ、
Ｎｉ−Ｃｏ合金、およびＮｉ−Ｐｄ合金からなる群から
選ばれた１種または２種以上が層状に形成されているこ
とを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの項に記載
の半導体装置用リードフレーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13518198A JP3014672B2 (ja) | 1997-05-16 | 1998-05-18 | 半導体装置用リードフレーム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-126537 | 1997-05-16 | ||
| JP12653797 | 1997-05-16 | ||
| JP13518198A JP3014672B2 (ja) | 1997-05-16 | 1998-05-18 | 半導体装置用リードフレーム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1136027A JPH1136027A (ja) | 1999-02-09 |
| JP3014672B2 true JP3014672B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=26462706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13518198A Expired - Fee Related JP3014672B2 (ja) | 1997-05-16 | 1998-05-18 | 半導体装置用リードフレーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3014672B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109937267A (zh) * | 2016-10-28 | 2019-06-25 | 同和金属技术有限公司 | 铜合金板材及其制造方法 |
-
1998
- 1998-05-18 JP JP13518198A patent/JP3014672B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109937267A (zh) * | 2016-10-28 | 2019-06-25 | 同和金属技术有限公司 | 铜合金板材及其制造方法 |
| CN109937267B (zh) * | 2016-10-28 | 2021-12-31 | 同和金属技术有限公司 | 铜合金板材及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1136027A (ja) | 1999-02-09 |
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Legal Events
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