JP3117852B2 - Ｆｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームおよびその製造方法 - Google Patents
Ｆｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームおよびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体実装用リードフ
レームとその製造方法に関する。
レームとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体実装用リードフレームは、一般に
鉄系合金のＦｅ−４２Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合
金とＣｕ基合金が用いられている。近年の電子機器の軽
薄短小化に伴い、ＩＣの高集積化、小型化が進み、多ピ
ン化、狭ピッチ化およびパッケージの薄肉化が急速に進
展している。これらのニーズから、素材に要求される特
性は、高スティフネス性、高導電性（高熱放散
性）、エッチング特性（エッチングファクタ、直線
性、平滑性に優れていること）などが重要である。ここ
で、エッチングファクタとは、リードフレームのエッチ
ング後の板厚方向のエッチング深さ（Ｄ）と幅方向のエ
ッチング量（Ｓ）との比である。
鉄系合金のＦｅ−４２Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合
金とＣｕ基合金が用いられている。近年の電子機器の軽
薄短小化に伴い、ＩＣの高集積化、小型化が進み、多ピ
ン化、狭ピッチ化およびパッケージの薄肉化が急速に進
展している。これらのニーズから、素材に要求される特
性は、高スティフネス性、高導電性（高熱放散
性）、エッチング特性（エッチングファクタ、直線
性、平滑性に優れていること）などが重要である。ここ
で、エッチングファクタとは、リードフレームのエッチ
ング後の板厚方向のエッチング深さ（Ｄ）と幅方向のエ
ッチング量（Ｓ）との比である。
【０００３】特に、近年ＩＣの薄手化に伴い、Ｆｅ−３
０Ｎｉ−Ｃｏ系合金やＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金が開発さ
れたが、前者は、導電率が低く（３〜４％ＩＡＣＳ）、
エッチングファクタが小さい。また、後者は、スティフ
ネス特性とエッチングファクタに劣っていて、何れも全
ての特性を満たしていない。また、特公平４−１５７１
８４号公報は、Ｆｅ−４２Ｎｉ合金などのエッチング条
件としての比重、塩化第一鉄濃度および温度を規定した
ものであるが、本発明の意図するＦｅとＣｕの二相合
金におけるエッチング条件としての比重と温度の適正化
および、ｐＨを０〜１．０の範囲に保つことによりエ
ッチングファクタとエッチングフレームコーナーの直線
性と平滑性に優れたファインピッチ型ＩＣリードフレー
ムを提供するエッチング条件については開示していな
い。
０Ｎｉ−Ｃｏ系合金やＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金が開発さ
れたが、前者は、導電率が低く（３〜４％ＩＡＣＳ）、
エッチングファクタが小さい。また、後者は、スティフ
ネス特性とエッチングファクタに劣っていて、何れも全
ての特性を満たしていない。また、特公平４−１５７１
８４号公報は、Ｆｅ−４２Ｎｉ合金などのエッチング条
件としての比重、塩化第一鉄濃度および温度を規定した
ものであるが、本発明の意図するＦｅとＣｕの二相合
金におけるエッチング条件としての比重と温度の適正化
および、ｐＨを０〜１．０の範囲に保つことによりエ
ッチングファクタとエッチングフレームコーナーの直線
性と平滑性に優れたファインピッチ型ＩＣリードフレー
ムを提供するエッチング条件については開示していな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体チップの
高集積化および薄型化の要求は目ざましく、リードフレ
ームにおいても一層の多ピン化や小型化が求められてい
る。一般に、リード幅は、ボンディングワイヤの直径の
約３倍が必要とされ、少なくとも１００μｍ程度が必要
である。すなわち、さらなる多ピン化を図るためには、
リード間の間隔を狭めることが必要であり、リードフレ
ーム先端のリード間の間隔を２００μｍ以下としなけれ
ばならない。そのためには、例えば１００μｍのリード
間隔の場合にはエッチングファクタを２．３以上にする
ことが必要となる。しかし、従来技術では、エッチング
条件の最適化を図っても２．０が限界であった。
高集積化および薄型化の要求は目ざましく、リードフレ
ームにおいても一層の多ピン化や小型化が求められてい
る。一般に、リード幅は、ボンディングワイヤの直径の
約３倍が必要とされ、少なくとも１００μｍ程度が必要
である。すなわち、さらなる多ピン化を図るためには、
リード間の間隔を狭めることが必要であり、リードフレ
ーム先端のリード間の間隔を２００μｍ以下としなけれ
ばならない。そのためには、例えば１００μｍのリード
間隔の場合にはエッチングファクタを２．３以上にする
ことが必要となる。しかし、従来技術では、エッチング
条件の最適化を図っても２．０が限界であった。
【０００５】本発明は、高スティフネスで電気伝導率が
１０％以上有するＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームで
エッチングファクタが２．３以上で、リードフレームコ
ーナーの直線性、平滑性に優れたＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリ
ードフレームとその製造方法を提供することを目的とし
ている。
１０％以上有するＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームで
エッチングファクタが２．３以上で、リードフレームコ
ーナーの直線性、平滑性に優れたＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリ
ードフレームとその製造方法を提供することを目的とし
ている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述の目
的を達成するために鋭意検討した結果、スティフネス特
性に与える影響として、低曲げモーメント領域ではヤン
グ率が、また、高曲げモーメント領域では降伏強度が大
きく作用することを知見した。本発明者らは、この点を
考慮した、高ヤング率はＣｕ中のＦｅの存在による二相
微細分散組織により達成でき、また、高降伏強度はＦｅ
相中でのεＣｕとＺｒの微細分散強化により達成できる
ことを見出した。また、エッチングにおける、比重と温
度範囲およびｐＨの範囲から適正エッチング条件を見出
すことにより本発明を完成させるに至った。
的を達成するために鋭意検討した結果、スティフネス特
性に与える影響として、低曲げモーメント領域ではヤン
グ率が、また、高曲げモーメント領域では降伏強度が大
きく作用することを知見した。本発明者らは、この点を
考慮した、高ヤング率はＣｕ中のＦｅの存在による二相
微細分散組織により達成でき、また、高降伏強度はＦｅ
相中でのεＣｕとＺｒの微細分散強化により達成できる
ことを見出した。また、エッチングにおける、比重と温
度範囲およびｐＨの範囲から適正エッチング条件を見出
すことにより本発明を完成させるに至った。
【０００７】本発明の要旨は、次の通りである。 重量％で、Ｃｕ：２０〜６０％、Ｃｒ：０．１〜１
０％、Ｔｉ：０．００５〜３．５％、Ｚｒ：０．００１
〜１．５％、Ａｌ：０．００１〜１．１％、Ｍｏ：０．
００１〜１．５％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からな
るＦｅとＣｕの二相合金であって、リードフレームのピ
ン間隔１００μｍの場合のエッチングファクタが２．３
以上であることを特徴とするＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリード
フレーム。 Ｆｅ中のＣｒ含有量（重量％）がＣｒ等量（Ｃｒ＋
３．３Ｍｏ＋３．３Ａｌ／Ｆｅ）として、１０〜１３で
あることを特徴とする前記に記載のＦｅ−Ｃｕ合金Ｉ
Ｃリードフレーム。 合金成分として、さらにＳｉ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、
Ｎｂ、Ｐ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｖ、Ｃａ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｈ
ｆの一種または二種以上を合計で０．００５〜８重量％
およびＣまたはＢの一種または二種を合計で０．００５
〜２重量％含有することを特徴とする前記、に記載
のＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレーム。
０％、Ｔｉ：０．００５〜３．５％、Ｚｒ：０．００１
〜１．５％、Ａｌ：０．００１〜１．１％、Ｍｏ：０．
００１〜１．５％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からな
るＦｅとＣｕの二相合金であって、リードフレームのピ
ン間隔１００μｍの場合のエッチングファクタが２．３
以上であることを特徴とするＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリード
フレーム。 Ｆｅ中のＣｒ含有量（重量％）がＣｒ等量（Ｃｒ＋
３．３Ｍｏ＋３．３Ａｌ／Ｆｅ）として、１０〜１３で
あることを特徴とする前記に記載のＦｅ−Ｃｕ合金Ｉ
Ｃリードフレーム。 合金成分として、さらにＳｉ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、
Ｎｂ、Ｐ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｖ、Ｃａ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｈ
ｆの一種または二種以上を合計で０．００５〜８重量％
およびＣまたはＢの一種または二種を合計で０．００５
〜２重量％含有することを特徴とする前記、に記載
のＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレーム。
【０００８】 重量％で、Ｃｕ：２０〜６０％、Ｃ
ｒ：０．１〜１０％、Ｔｉ：０．００５〜３．５％、Ｚ
ｒ：０．００１〜１．５％、Ａｌ：０．００１〜１．１
％、Ｍｏ：０．００１〜１．５％、残部Ｆｅ及び不可避
的不純物からなる溶融金属を１００℃／秒の凝固冷却速
度で板厚０．１〜８ｍｍの金属薄板に鋳造して、該金属
板を圧延率５０〜９５％で一次冷間圧延を行い、次いで
８００〜１０００℃の温度範囲で焼鈍した後、圧下率１
〜７０％で二次冷間圧延を行い、続いて３５０〜６５０
℃の温度範囲で時効処理を行った金属板をエッチング原
板とし、比重が１．４０〜１．６０でｐＨが０〜１であ
る塩化第二鉄水溶液を４５℃〜６５℃にしたエッチング
液でエッチングして、リードフレームに加工することに
よりリードフレームのピン間隔１００μｍの場合のエッ
チングファクタが２．３以上であることを特徴とするＦ
ｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームの製造方法。 Ｆｅ
中のＣｒ含有量（重量％）がＣｒ等量（Ｃｒ＋３．３Ｍ
ｏ＋３．３Ａｌ／Ｆｅ）として、１０〜１３であること
を特徴とする前記に記載のＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリード
フレームの製造方法。 合金成分として、さらにＳ
ｉ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｐ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、
Ｖ、Ｃａ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｈｆの一種または二種以上を合
計で０．００５〜８重量％、ＣまたはＢの一種または二
種を合計で０．００５〜２重量％含有することを特徴と
する前記、に記載のＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレ
ームの製造方法。 塩化第二鉄水溶液によりエッチン
グしてリードフレームに加工する際、耐酸化性のレジス
トを用いることを特徴とする前記〜の何れか１項に
記載のＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームの製造方法。
ｒ：０．１〜１０％、Ｔｉ：０．００５〜３．５％、Ｚ
ｒ：０．００１〜１．５％、Ａｌ：０．００１〜１．１
％、Ｍｏ：０．００１〜１．５％、残部Ｆｅ及び不可避
的不純物からなる溶融金属を１００℃／秒の凝固冷却速
度で板厚０．１〜８ｍｍの金属薄板に鋳造して、該金属
板を圧延率５０〜９５％で一次冷間圧延を行い、次いで
８００〜１０００℃の温度範囲で焼鈍した後、圧下率１
〜７０％で二次冷間圧延を行い、続いて３５０〜６５０
℃の温度範囲で時効処理を行った金属板をエッチング原
板とし、比重が１．４０〜１．６０でｐＨが０〜１であ
る塩化第二鉄水溶液を４５℃〜６５℃にしたエッチング
液でエッチングして、リードフレームに加工することに
よりリードフレームのピン間隔１００μｍの場合のエッ
チングファクタが２．３以上であることを特徴とするＦ
ｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームの製造方法。 Ｆｅ
中のＣｒ含有量（重量％）がＣｒ等量（Ｃｒ＋３．３Ｍ
ｏ＋３．３Ａｌ／Ｆｅ）として、１０〜１３であること
を特徴とする前記に記載のＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリード
フレームの製造方法。 合金成分として、さらにＳ
ｉ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｐ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、
Ｖ、Ｃａ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｈｆの一種または二種以上を合
計で０．００５〜８重量％、ＣまたはＢの一種または二
種を合計で０．００５〜２重量％含有することを特徴と
する前記、に記載のＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレ
ームの製造方法。 塩化第二鉄水溶液によりエッチン
グしてリードフレームに加工する際、耐酸化性のレジス
トを用いることを特徴とする前記〜の何れか１項に
記載のＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームの製造方法。
【０００９】以下に、本発明を詳細に説明する。先ず、
合金の化学組成の限定理由について述べる。Ｆｅは、ヤ
ング率を向上させるためには高い程好ましいが、リード
フレーム材料としての電気伝導性（熱放散性）の要求に
対しては、Ｃｕの含有量を制御して目標とするヤング率
と電気伝導性のバランスを得ることが必要である。Ｃｕ
は、２０重量％未満では、１０％ＩＡＣＳ以上の電気伝
導性が得られずヤング率の効果しか得られないのでこれ
を下限とする。また、上限を６０重量％としたのは、Ｆ
ｅを主とするＣｕ以外の元素の総含有量が４０重量％未
満では、本発明合金の特徴とする高ヤング率、高降伏強
度から得られる優れたスティフネス特性が得られなくな
るからである。
合金の化学組成の限定理由について述べる。Ｆｅは、ヤ
ング率を向上させるためには高い程好ましいが、リード
フレーム材料としての電気伝導性（熱放散性）の要求に
対しては、Ｃｕの含有量を制御して目標とするヤング率
と電気伝導性のバランスを得ることが必要である。Ｃｕ
は、２０重量％未満では、１０％ＩＡＣＳ以上の電気伝
導性が得られずヤング率の効果しか得られないのでこれ
を下限とする。また、上限を６０重量％としたのは、Ｆ
ｅを主とするＣｕ以外の元素の総含有量が４０重量％未
満では、本発明合金の特徴とする高ヤング率、高降伏強
度から得られる優れたスティフネス特性が得られなくな
るからである。
【００１０】ＣｒとＭｏおよびＡｌの耐食性への寄与を
Ｆｅ中の重量比すなわちＣｒ等量（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋
３．３Ａｌ／Ｆｅ）として１０〜１３に規定するのは、
耐食性と半田濡れ性およびＡｇメッキ性の関係より１０
以下では耐食性が十分得られず、１３を超えても耐食性
は飽和して半田濡れ性およびＡｇメッキ性を劣化させる
のでこの範囲に規定した。Ａｌは、０．００１重量％未
満では、組織の均一化への効果が少なく、１．１重量％
超では組織の均一化効果が飽和する上に導電性の低下が
大きくなることや耐食性とＡｇメッキ性を劣化させるの
でこの範囲に限定した。
Ｆｅ中の重量比すなわちＣｒ等量（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋
３．３Ａｌ／Ｆｅ）として１０〜１３に規定するのは、
耐食性と半田濡れ性およびＡｇメッキ性の関係より１０
以下では耐食性が十分得られず、１３を超えても耐食性
は飽和して半田濡れ性およびＡｇメッキ性を劣化させる
のでこの範囲に規定した。Ａｌは、０．００１重量％未
満では、組織の均一化への効果が少なく、１．１重量％
超では組織の均一化効果が飽和する上に導電性の低下が
大きくなることや耐食性とＡｇメッキ性を劣化させるの
でこの範囲に限定した。
【００１１】Ｔｉは０．００５〜３．５重量％の範囲に
規定する。これは、０．００５重量％以下では導電性へ
の効果が小さく、また３．５重量％超では導電性への効
果が飽和する上に鋳造や冷間加工性などの製造性を阻害
するためである。Ｚｒは０．００１〜１．５重量％の範
囲が適性である。これは、０．００１重量％未満では降
伏強度向上効果が少なく、また１．５重量％超では降伏
強度への効果が飽和する上に冷間加工性を低下させるた
めである。
規定する。これは、０．００５重量％以下では導電性へ
の効果が小さく、また３．５重量％超では導電性への効
果が飽和する上に鋳造や冷間加工性などの製造性を阻害
するためである。Ｚｒは０．００１〜１．５重量％の範
囲が適性である。これは、０．００１重量％未満では降
伏強度向上効果が少なく、また１．５重量％超では降伏
強度への効果が飽和する上に冷間加工性を低下させるた
めである。
【００１２】また、鋳造組織制御や降伏強度向上、加工
性、半田耐候性（半田付けした後の１５０℃で１０００
時間以上の長時間加熱剥離性）などの改善に、必要に応
じてＳｉ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｐ、Ｌａ、Ｃｅ、
Ｙ、Ｖ、Ｃａ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｈｆの一種または２種以上
を合計で０．００５〜２重量％添加する。
性、半田耐候性（半田付けした後の１５０℃で１０００
時間以上の長時間加熱剥離性）などの改善に、必要に応
じてＳｉ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｐ、Ｌａ、Ｃｅ、
Ｙ、Ｖ、Ｃａ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｈｆの一種または２種以上
を合計で０．００５〜２重量％添加する。
【００１３】次に、本発明のリードフレーム用薄板を製
造する方法について説明する。本発明合金は、熱間加工
が工業的に難しいために、例えば溶融金属を急冷凝固的
手段である双ロール式鋳造装置の湯だまり部に注入し
て、冷却ロールの回転によって溶融金属を急速に冷却し
て、板厚０．５〜８ｍｍの金属板を鋳造する。この時の
凝固冷却速度を１００℃／秒以上に限定するのは、１０
０℃／秒以下の冷却速度では目標とする優れたスティフ
ネスとエッチング後のリードフレームコーナーの直線
性、平滑性を得るためのＦｅとＣｕの二相微細分散組織
が得られないためである。また、この鋳造法によれば、
熱間加工工程が省略できるだけでなく、さらに急速凝固
の効果によりＦｅ相中のＣｕ、Ｃｕ相中のＺｒおよびＦ
ｅの過飽和度が向上し、その後の時効処理により降伏強
度の向上効果が得られる。
造する方法について説明する。本発明合金は、熱間加工
が工業的に難しいために、例えば溶融金属を急冷凝固的
手段である双ロール式鋳造装置の湯だまり部に注入し
て、冷却ロールの回転によって溶融金属を急速に冷却し
て、板厚０．５〜８ｍｍの金属板を鋳造する。この時の
凝固冷却速度を１００℃／秒以上に限定するのは、１０
０℃／秒以下の冷却速度では目標とする優れたスティフ
ネスとエッチング後のリードフレームコーナーの直線
性、平滑性を得るためのＦｅとＣｕの二相微細分散組織
が得られないためである。また、この鋳造法によれば、
熱間加工工程が省略できるだけでなく、さらに急速凝固
の効果によりＦｅ相中のＣｕ、Ｃｕ相中のＺｒおよびＦ
ｅの過飽和度が向上し、その後の時効処理により降伏強
度の向上効果が得られる。
【００１４】溶解、鋳造後、冷間加工性付与のため、軟
化焼鈍を施す。この条件は、５００〜１０００℃で１５
〜３００分の条件が好ましい。また、鋳造ロール通過後
鋳片の表面温度を５００℃まで１０℃／分以下の徐冷却
処理でも同様の効果が得られる。引き続いて、圧延率５
０〜９５％の一次冷間圧延を行う。この狙いは、リード
フレームとしての必要板厚を得るためであり、また、そ
の後の焼鈍処理による加工性の付与を行うためである。
化焼鈍を施す。この条件は、５００〜１０００℃で１５
〜３００分の条件が好ましい。また、鋳造ロール通過後
鋳片の表面温度を５００℃まで１０℃／分以下の徐冷却
処理でも同様の効果が得られる。引き続いて、圧延率５
０〜９５％の一次冷間圧延を行う。この狙いは、リード
フレームとしての必要板厚を得るためであり、また、そ
の後の焼鈍処理による加工性の付与を行うためである。
【００１５】上記焼鈍方法は、一次冷間圧延で蓄積した
歪みを開放させて再結晶を行うもので、条件としては６
００〜１０５０℃で３０〜１０００秒の範囲が適してい
る。５００℃以下では再結晶が不十分であり、１０５０
℃超では材料が軟化して通板性が劣化する。時間は焼鈍
温度との関係で適正条件として前記範囲に規定される。
歪みを開放させて再結晶を行うもので、条件としては６
００〜１０５０℃で３０〜１０００秒の範囲が適してい
る。５００℃以下では再結晶が不十分であり、１０５０
℃超では材料が軟化して通板性が劣化する。時間は焼鈍
温度との関係で適正条件として前記範囲に規定される。
【００１６】その後、二次冷間圧延を０．５〜２０％の
範囲で行い、さらに時効処理を行うことが必要である。
二次冷間圧延率が、０．５％未満では時効析出に必要な
転位密度が不十分であり、２０％を超えても時効析出に
対する効果は飽和して、加工性が劣化する。従って、二
次冷間圧延の圧延率を上記範囲に規定する。また、時効
処理は、降伏強度と電気伝導性を向上させるために、製
造工程上必須のものであり、化学組成と前工程条件によ
り適正な条件を選定すべきである。その条件としては、
降伏強度向上と導電性の関係および加工性の観点から最
適条件を選択すべきであり、３５０℃未満では析出物の
周りに歪みが過剰に生じて導電性や伸びの低下が生じ
る。また、６５０℃を超えるとＣｕ中のＦｅとＺｒの平
衡固容量がＣｕ中に残存して理想的な導電性が得られな
いことや、降伏強度が低下するのでこの範囲に規定す
る。
範囲で行い、さらに時効処理を行うことが必要である。
二次冷間圧延率が、０．５％未満では時効析出に必要な
転位密度が不十分であり、２０％を超えても時効析出に
対する効果は飽和して、加工性が劣化する。従って、二
次冷間圧延の圧延率を上記範囲に規定する。また、時効
処理は、降伏強度と電気伝導性を向上させるために、製
造工程上必須のものであり、化学組成と前工程条件によ
り適正な条件を選定すべきである。その条件としては、
降伏強度向上と導電性の関係および加工性の観点から最
適条件を選択すべきであり、３５０℃未満では析出物の
周りに歪みが過剰に生じて導電性や伸びの低下が生じ
る。また、６５０℃を超えるとＣｕ中のＦｅとＺｒの平
衡固容量がＣｕ中に残存して理想的な導電性が得られな
いことや、降伏強度が低下するのでこの範囲に規定す
る。
【００１７】次に、前記素材のエッチング条件の限定範
囲について説明するエッチング液は塩化第二鉄水溶液を
用いて行う。適正条件として比重を１．４０〜１．６０
に限定するのは１．４０以下の比重では温度を１００℃
近傍まで上昇させてもエッチング速度が小さく、１．６
０以上ではエッチング速度の制御が困難なため、この範
囲に規定する。処理温度は、前記比重との関係から４５
℃以下ではエッチングの速度が小さく、６５℃では速度
制御が困難であるために前記条件に規定した。さらに、
ｐＨを規定するのは、前記比重と温度条件との組み合わ
せでエッチングファクタを２．３以上に可能ならしめる
ためと、リードフレームコーナーの直線性、平滑性を良
好にすることおよびエッチング液の能力を安定して得る
ために必要で有り、この範囲に規定することにより工場
的生産が容易になるからである。
囲について説明するエッチング液は塩化第二鉄水溶液を
用いて行う。適正条件として比重を１．４０〜１．６０
に限定するのは１．４０以下の比重では温度を１００℃
近傍まで上昇させてもエッチング速度が小さく、１．６
０以上ではエッチング速度の制御が困難なため、この範
囲に規定する。処理温度は、前記比重との関係から４５
℃以下ではエッチングの速度が小さく、６５℃では速度
制御が困難であるために前記条件に規定した。さらに、
ｐＨを規定するのは、前記比重と温度条件との組み合わ
せでエッチングファクタを２．３以上に可能ならしめる
ためと、リードフレームコーナーの直線性、平滑性を良
好にすることおよびエッチング液の能力を安定して得る
ために必要で有り、この範囲に規定することにより工場
的生産が容易になるからである。
【００１８】以下、本発明を実施例に基いてさらに説明
する。実施例１ 表１に示す成分を含有する合金を溶解して、双ロール鋳
造機で板厚２．２ｍｍの鋳片を製造した後、８００℃で
１時間の軟化焼鈍を行った。次いで、全圧下率９３％で
冷間圧延後、板厚０．１５ｍｍの冷間圧延板を得た。さ
らに、１０００℃で６０秒の焼鈍を行った後、３％の二
次冷間圧延を行い、６００℃で６時間の時効処理を施し
た。
する。実施例１ 表１に示す成分を含有する合金を溶解して、双ロール鋳
造機で板厚２．２ｍｍの鋳片を製造した後、８００℃で
１時間の軟化焼鈍を行った。次いで、全圧下率９３％で
冷間圧延後、板厚０．１５ｍｍの冷間圧延板を得た。さ
らに、１０００℃で６０秒の焼鈍を行った後、３％の二
次冷間圧延を行い、６００℃で６時間の時効処理を施し
た。
【００１９】
【表１】
【００２０】得られた材料のヤング率、０．２％耐力、
引張り強さ、導電性、耐食性、半田濡れ性、Ａｇメッキ
性および冷間加工性について測定した。その結果を、表
２に示した。また、表２には比較例として、Ｆｅ−４２
Ｎｉ合金、Ｆｅ−３０Ｎｉ−Ｃｏ合金およびＣｕ−１．
５Ｎｉ−０．５Ｓｉ合金の特性を同一の方法で測定して
併記した。表２中のヤング率は、共振法により、０．２
％耐力と引張り強さは、ＪＩＳ１３号引張り試験片によ
り（引張り速度：１０ｍｍ／ｍｉｎ）、また、導電率
は、４端子法によりそれぞれ求めた。さらに、耐食性
は、ＪＩＳ−Ｚ２３７１に準じて塩水噴霧試験を９６時
間行って、赤錆の発生率で判定した。半田濡れ性につい
ては、Ｐｂ：４０、Ｓｎ：６０の半田を２３０℃に加熱
して、ＷＷロジンのフラックスで浸漬試験により、濡れ
面積で９５％以上を合格とした。また、Ａｇメッキ性
は、５μｍメッキ後の耐熱テストにより膨れの発生で判
定した。さらに、冷間加工性は、９３％圧延までの割れ
の発生で評価した。
引張り強さ、導電性、耐食性、半田濡れ性、Ａｇメッキ
性および冷間加工性について測定した。その結果を、表
２に示した。また、表２には比較例として、Ｆｅ−４２
Ｎｉ合金、Ｆｅ−３０Ｎｉ−Ｃｏ合金およびＣｕ−１．
５Ｎｉ−０．５Ｓｉ合金の特性を同一の方法で測定して
併記した。表２中のヤング率は、共振法により、０．２
％耐力と引張り強さは、ＪＩＳ１３号引張り試験片によ
り（引張り速度：１０ｍｍ／ｍｉｎ）、また、導電率
は、４端子法によりそれぞれ求めた。さらに、耐食性
は、ＪＩＳ−Ｚ２３７１に準じて塩水噴霧試験を９６時
間行って、赤錆の発生率で判定した。半田濡れ性につい
ては、Ｐｂ：４０、Ｓｎ：６０の半田を２３０℃に加熱
して、ＷＷロジンのフラックスで浸漬試験により、濡れ
面積で９５％以上を合格とした。また、Ａｇメッキ性
は、５μｍメッキ後の耐熱テストにより膨れの発生で判
定した。さらに、冷間加工性は、９３％圧延までの割れ
の発生で評価した。
【００２１】
【表２】
【００２２】表２に示すように、本発明の材料は、特に
ヤング率に優れ、０．２％耐力および引張り強さと導電
性のバランスに優れ、また耐食性、半田濡れ性、Ａｇメ
ッキ性の信頼性についても既存材料と同等である。
ヤング率に優れ、０．２％耐力および引張り強さと導電
性のバランスに優れ、また耐食性、半田濡れ性、Ａｇメ
ッキ性の信頼性についても既存材料と同等である。
【００２３】実施例２ 実施例１で製造したＢ材を用いて、塩化第二鉄エッチン
グ液の比重を１．３８〜１．７０の範囲と、温度を３８
〜７０℃について、およびｐＨを−１．０、０．５５お
よび１．６の場合について、エッチングファクタとエッ
チング直線性および平滑性について測定を行った。その
結果を、表３に示す。表３より明らかなように、本請求
範囲内でのエッチング条件が本合金のエッチング特性に
優れている。
グ液の比重を１．３８〜１．７０の範囲と、温度を３８
〜７０℃について、およびｐＨを−１．０、０．５５お
よび１．６の場合について、エッチングファクタとエッ
チング直線性および平滑性について測定を行った。その
結果を、表３に示す。表３より明らかなように、本請求
範囲内でのエッチング条件が本合金のエッチング特性に
優れている。
【００２４】
【表３】
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、良好なヤング率、降伏
強度、導電性および高エッチングファクタおよび直線
性、平滑性を有すると共に信頼性にも優れている多ピン
型ファインピッチＩＣリードフレーム材料が得られる。
強度、導電性および高エッチングファクタおよび直線
性、平滑性を有すると共に信頼性にも優れている多ピン
型ファインピッチＩＣリードフレーム材料が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−214465（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−100983（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−94659（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/48 - 23/50 C22C 9/00 C22C 38/00 302 C22C 38/16
Claims (7)
- 【請求項１】重量％で、Ｃｕ：２０〜６０％、Ｃｒ：
０．１〜１０％、Ｔｉ：０．００５〜３．５％、Ｚｒ：
０．００１〜１．５％、Ａｌ：０．００１〜１．１％、
Ｍｏ：０．００１〜１．５％、残部Ｆｅ及び不可避的不
純物からなるＦｅとＣｕの二相合金であって、リードフ
レームのピン間隔１００μｍの場合のエッチングファク
タが２．３以上であることを特徴とするＦｅ−Ｃｕ合金
ＩＣリードフレーム。 - 【請求項２】Ｆｅ中のＣｒ含有量（重量％）がＣｒ等量
（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋３．３Ａｌ／Ｆｅ）として、１０
〜１３であることを特徴とする請求項１に記載のＦｅ−
Ｃｕ合金ＩＣリードフレーム。 - 【請求項３】合金成分として、さらにＳｉ、Ｎｉ、Ｚ
ｎ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｐ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｖ、Ｃａ、Ｂ
ｅ、Ｍｇ、Ｈｆの一種または二種以上を合計で０．００
５〜８重量％およびＣまたはＢの一種または二種を合計
で０．００５〜２重量％含有することを特徴とする請求
項１または２に記載のＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレー
ム。 - 【請求項４】重量％で、Ｃｕ：２０〜６０％、Ｃｒ：
０．１〜１０％、Ｔｉ：０．００５〜３．５％、Ｚｒ：
０．００１〜１．５％、Ａｌ：０．００１〜１．１％、
Ｍｏ：０．００１〜１．５％、残部Ｆｅ及び不可避的不
純物からなるＦｅ−Ｃｕ合金の溶融金属を１００℃／秒
の凝固冷却速度で板厚０．１〜８ｍｍの金属薄板に鋳造
して、該金属板を圧延率５０〜９５％で一次冷間圧延を
行い、次いで８００〜１０００℃の温度範囲で焼鈍した
後、圧下率１〜７０％で二次冷間圧延を行い、続いて３
５０〜６５０℃の温度範囲で時効処理を行った金属板を
エッチング原板とし、比重が１．４０〜１．６０、ｐＨ
が０〜１である塩化第二鉄水溶液を４５℃〜６５℃にし
たエッチング液でエッチングしてリードフレームに加工
することによりリードフレームのピン間隔１００μｍの
場合のエッチングファクタが２．３以上であることを特
徴とするＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームの製造方
法。 - 【請求項５】Ｆｅ中のＣｒ含有量（重量％）がＣｒ等量
（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋３．３Ａｌ／Ｆｅ）として、１０
〜１３であることを特徴とする請求項４に記載のＦｅ−
Ｃｕ合金ＩＣリードフレームの製造方法。 - 【請求項６】合金成分として、さらにＳｉ、Ｎｉ、Ｚ
ｎ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｐ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｖ、Ｃａ、Ｂ
ｅ、Ｍｇ、Ｈｆの一種または二種以上を合計で０．００
５〜８重量％、ＣまたはＢの一種または二種を合計で
０．００５〜２重量％含有することを特徴とする請求項
４または５に記載のＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレーム
の製造方法。 - 【請求項７】塩化第二鉄水溶液によりエッチングしてリ
ードフレームに加工する際、耐酸化性のレジストを用い
ることを特徴とする請求項４ないし６の何れか１項に記
載のＦｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23784993A JP3117852B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Ｆｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23784993A JP3117852B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Ｆｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794650A JPH0794650A (ja) | 1995-04-07 |
| JP3117852B2 true JP3117852B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=17021326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23784993A Expired - Fee Related JP3117852B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Ｆｅ−Ｃｕ合金ＩＣリードフレームおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3117852B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP23784993A patent/JP3117852B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0794650A (ja) | 1995-04-07 |
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