JP3344924B2 - 酸化膜密着性の高いリードフレーム用銅合金 - Google Patents
酸化膜密着性の高いリードフレーム用銅合金Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の信頼性を
確保するため酸化膜の密着性を高めたリードフレーム用
銅合金に関するものである。
確保するため酸化膜の密着性を高めたリードフレーム用
銅合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体パッケージを封止構造で見ると大
きく二つに分けられる。その一つはセラミックパッケー
ジであり、もう一つはプラスチックパッケージである。
このうち、プラスチックパッケージは熱硬化性樹脂によ
って封止するパッケージであり、経済性と量産性に優れ
ることから、現在の半導体パッケージの主流となってい
る。 プラスチックパッケージの構造としては、以前は
リード挿入実装デバイスであるＤＩＰ（デュアルインラ
インパッケージ）が主流であった。しかし、実装密度の
向上の要求から、表面実装デバイスであるＳＯＰ（スモ
ールアウトラインパッケージ）、ＱＦＰ（クワッドフラ
ットパッケージ）等が次第に主流となり、特に入出力信
号の増加に対応可能なＱＦＰが多用されている。さら
に、最近の電子部品の小型化の要求に伴って厚さ１ｍｍ
のＴＳＯＰ（シンスモールアウトラインパッケージ）や
ＴＱＦＰ（シンクワッドフラットパッケージ）、厚さ
０．５ｍｍのＵＳＯＰ（ウルトラスモールアウトライン
パッケージ）といった薄型のパッケージも登場してい
る。
きく二つに分けられる。その一つはセラミックパッケー
ジであり、もう一つはプラスチックパッケージである。
このうち、プラスチックパッケージは熱硬化性樹脂によ
って封止するパッケージであり、経済性と量産性に優れ
ることから、現在の半導体パッケージの主流となってい
る。 プラスチックパッケージの構造としては、以前は
リード挿入実装デバイスであるＤＩＰ（デュアルインラ
インパッケージ）が主流であった。しかし、実装密度の
向上の要求から、表面実装デバイスであるＳＯＰ（スモ
ールアウトラインパッケージ）、ＱＦＰ（クワッドフラ
ットパッケージ）等が次第に主流となり、特に入出力信
号の増加に対応可能なＱＦＰが多用されている。さら
に、最近の電子部品の小型化の要求に伴って厚さ１ｍｍ
のＴＳＯＰ（シンスモールアウトラインパッケージ）や
ＴＱＦＰ（シンクワッドフラットパッケージ）、厚さ
０．５ｍｍのＵＳＯＰ（ウルトラスモールアウトライン
パッケージ）といった薄型のパッケージも登場してい
る。
【０００３】これらのパッケージの信頼性に関する最大
の課題は、表面実装時に発生するパッケージクラックや
剥離の問題である。パッケージの剥離のメカニズムは、
半導体パッケージを組み立てた後、樹脂とダイパッドと
の密着性が弱い場合、後の熱処理時の熱応力によって生
じるものである。パッケージクラックの発生メカニズム
は以下の通りである。半導体パッケージを組み立てた
後、モールド樹脂が大気より吸湿するため、後の表面実
装での加熱において水分が気化し、パッケージ内部に剥
離があると剥離面に水蒸気圧が印加されて、内圧として
作用する。この内圧によりパッケージに膨れを生じた
り、樹脂が内圧に耐えられずクラックを生じたりする。
表面実装後のパッケージにクラックが発生すると水分や
不純物が侵入しチップを腐食させるため半導体としての
機能を害する。また、パッケージが膨れることで外観不
良となり商品価値が失われる。このようなパッケージク
ラックや剥離の問題は、近年のパッケージの薄型化の進
展に伴って顕著となっている。
の課題は、表面実装時に発生するパッケージクラックや
剥離の問題である。パッケージの剥離のメカニズムは、
半導体パッケージを組み立てた後、樹脂とダイパッドと
の密着性が弱い場合、後の熱処理時の熱応力によって生
じるものである。パッケージクラックの発生メカニズム
は以下の通りである。半導体パッケージを組み立てた
後、モールド樹脂が大気より吸湿するため、後の表面実
装での加熱において水分が気化し、パッケージ内部に剥
離があると剥離面に水蒸気圧が印加されて、内圧として
作用する。この内圧によりパッケージに膨れを生じた
り、樹脂が内圧に耐えられずクラックを生じたりする。
表面実装後のパッケージにクラックが発生すると水分や
不純物が侵入しチップを腐食させるため半導体としての
機能を害する。また、パッケージが膨れることで外観不
良となり商品価値が失われる。このようなパッケージク
ラックや剥離の問題は、近年のパッケージの薄型化の進
展に伴って顕著となっている。
【０００４】ここで、パッケージクラックや剥離の問題
は樹脂とダイパッドとの密着性に起因するが、樹脂とダ
イパッドとの密着性に最も大きな影響を及ぼしているの
がリードフレーム材の酸化膜密着性である。半導体の組
立工程においてリードフレーム材は種々の加熱工程を経
るため、その表面には酸化膜が生成している。従って樹
脂とダイパッドは酸化膜を介して接しているため、この
酸化膜のリードフレーム母材への密着性が樹脂とダイパ
ッドとの密着性を決定する。
は樹脂とダイパッドとの密着性に起因するが、樹脂とダ
イパッドとの密着性に最も大きな影響を及ぼしているの
がリードフレーム材の酸化膜密着性である。半導体の組
立工程においてリードフレーム材は種々の加熱工程を経
るため、その表面には酸化膜が生成している。従って樹
脂とダイパッドは酸化膜を介して接しているため、この
酸化膜のリードフレーム母材への密着性が樹脂とダイパ
ッドとの密着性を決定する。
【０００５】ところで、現在リードフレーム用素材とし
ては４２質量％Ｎｉ−Ｆｅ合金を代表するＦｅ−Ｎｉ系
合金と銅合金が使われている。４２質量％Ｎｉ−Ｆｅ合
金はセラミクスと熱膨張係数が近似するため、セラミク
スパッケージ用素材として従来より用いられ、プラスチ
ックパッケージにおいても高信頼性リードフレーム素材
として用いられてきた。しかし、Ｆｅ−Ｎｉ系合金はＣ
ｕ合金に比べて導電率が低いという欠点があり、近年の
パッケージへの要求である高熱放散化や信号伝達の高速
化への対応には不利である。
ては４２質量％Ｎｉ−Ｆｅ合金を代表するＦｅ−Ｎｉ系
合金と銅合金が使われている。４２質量％Ｎｉ−Ｆｅ合
金はセラミクスと熱膨張係数が近似するため、セラミク
スパッケージ用素材として従来より用いられ、プラスチ
ックパッケージにおいても高信頼性リードフレーム素材
として用いられてきた。しかし、Ｆｅ−Ｎｉ系合金はＣ
ｕ合金に比べて導電率が低いという欠点があり、近年の
パッケージへの要求である高熱放散化や信号伝達の高速
化への対応には不利である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、銅合金
は前述の酸化膜密着性においてＦｅ−Ｎｉ系合金に比べ
ると劣るため樹脂とダイパッドの間に剥離を生じやす
く、そのためパッケージクラックや剥離といった問題が
発生しやすかった。このために信頼性の高いパッケージ
を製造するための酸化膜密着性の高い銅合金の開発が待
たれていた。また、上記以外にリードフレーム材には次
のような性能が要求される。まず、リードフレームパッ
ケージの薄肉化の要求からは、リードフレーム材を薄く
する必要があり、その結果、板厚は最近では0.15ｍｍ、
0.125ｍｍといった薄い材料が主流となっている。この
ようなリードフレームの薄板化、リードの狭小化はフレ
ーム全体やリードの剛性を低下させ、アセンブリー工程
中でのインナーリードの変形、デバイス実装時のアウタ
ーリードの変形を引き起こす。このようなトラブルを防
止するためには、使用されるリードフレーム材料はより
高い強度も要求される。さらに、リードフレーム材はリ
ードフレームのパターン形成時に必要な優れたエッチン
グ性およびプレス加工性を必要とし、さらに実装におけ
る半田接合部の信頼性が高いこと等多岐多様な特性が要
求される。この点、高い導電性を持つ銅合金は熱放散や
高速の信号伝達において有利であり、より高性能なパッ
ケージの設計が可能である。
は前述の酸化膜密着性においてＦｅ−Ｎｉ系合金に比べ
ると劣るため樹脂とダイパッドの間に剥離を生じやす
く、そのためパッケージクラックや剥離といった問題が
発生しやすかった。このために信頼性の高いパッケージ
を製造するための酸化膜密着性の高い銅合金の開発が待
たれていた。また、上記以外にリードフレーム材には次
のような性能が要求される。まず、リードフレームパッ
ケージの薄肉化の要求からは、リードフレーム材を薄く
する必要があり、その結果、板厚は最近では0.15ｍｍ、
0.125ｍｍといった薄い材料が主流となっている。この
ようなリードフレームの薄板化、リードの狭小化はフレ
ーム全体やリードの剛性を低下させ、アセンブリー工程
中でのインナーリードの変形、デバイス実装時のアウタ
ーリードの変形を引き起こす。このようなトラブルを防
止するためには、使用されるリードフレーム材料はより
高い強度も要求される。さらに、リードフレーム材はリ
ードフレームのパターン形成時に必要な優れたエッチン
グ性およびプレス加工性を必要とし、さらに実装におけ
る半田接合部の信頼性が高いこと等多岐多様な特性が要
求される。この点、高い導電性を持つ銅合金は熱放散や
高速の信号伝達において有利であり、より高性能なパッ
ケージの設計が可能である。
【０００７】そこで、本発明はパッケージクラックや剥
離の問題に対処するために酸化膜密着性を向上させ、し
かもパッケージの熱放散性や動作速度を高め、強度、エ
ッチング性、プレス加工性等を満足するリードフレーム
用銅合金を提供することを目的としている。
離の問題に対処するために酸化膜密着性を向上させ、し
かもパッケージの熱放散性や動作速度を高め、強度、エ
ッチング性、プレス加工性等を満足するリードフレーム
用銅合金を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のリードフレーム
用銅合金は、材料表面に形成された幅５μｍ以上のオイ
ルピット数が１００００μｍ2中に１５個以上存在し、
圧延ロール目の転写あるいは表面研磨で導入されたすじ
模様による圧延直角方向の凹凸の平均間隔（Ｓm）を0.0
4mm以上とし、必要により、Ｃｒ：0.05〜0.4質量％、Ｚ
ｒ：0.03〜0.25質量％、Ｚｎ：0.06〜2.0質量％を含有
し、さらに必要により、Ｆｅ：0.1〜1.8質量％、Ｔｉ：
0.1〜0.8質量％を含有し、さらに必要により、Ｎｉ，Ｓ
ｎ，Ｉｎ，Ｍｎ，Ｐ，ＭｇおよびＳｉからなる群より選
択される１又は２種以上の金属を総量で0.01〜1.0質量
％含有する残部がＣｕおよび不可避的不純物からなるリ
ードフレーム用銅合金である。これにより、酸化密着性
を向上させることによりパッケージクラックや剥離の発
生を防止し半導体パッケージの信頼性を高め、更に必要
な強度と導電率を確保したリードフレーム用銅合金を得
ることができる。
用銅合金は、材料表面に形成された幅５μｍ以上のオイ
ルピット数が１００００μｍ2中に１５個以上存在し、
圧延ロール目の転写あるいは表面研磨で導入されたすじ
模様による圧延直角方向の凹凸の平均間隔（Ｓm）を0.0
4mm以上とし、必要により、Ｃｒ：0.05〜0.4質量％、Ｚ
ｒ：0.03〜0.25質量％、Ｚｎ：0.06〜2.0質量％を含有
し、さらに必要により、Ｆｅ：0.1〜1.8質量％、Ｔｉ：
0.1〜0.8質量％を含有し、さらに必要により、Ｎｉ，Ｓ
ｎ，Ｉｎ，Ｍｎ，Ｐ，ＭｇおよびＳｉからなる群より選
択される１又は２種以上の金属を総量で0.01〜1.0質量
％含有する残部がＣｕおよび不可避的不純物からなるリ
ードフレーム用銅合金である。これにより、酸化密着性
を向上させることによりパッケージクラックや剥離の発
生を防止し半導体パッケージの信頼性を高め、更に必要
な強度と導電率を確保したリードフレーム用銅合金を得
ることができる。
【０００９】なお、ここにいうオイルピットとは、冷間
圧延時に圧延ロールと材料の間に取り込まれた潤滑油に
よって板材表面に現れる局部的な凹部をいう。凹部の発
生は、直径、粗さ等の圧延ロールの条件、加工率、圧延
速度の加工条件、粘度等の潤滑用オイル条件、強度、結
晶粒界等の大きさ等の板材の条件等によって変化させる
ことができるものである。ここにいう凹凸の平均間隔
（以下Ｓm と記す。）は、粗さ曲線からその平均線の方
向に基準長さだけを抜き取り、この抜き取り部分におい
て一つの山及びそれに隣り合う一つの谷に対応する平均
長さの和を求め、この多数の凹凸の間隔の算術平均値を
表したものである。
圧延時に圧延ロールと材料の間に取り込まれた潤滑油に
よって板材表面に現れる局部的な凹部をいう。凹部の発
生は、直径、粗さ等の圧延ロールの条件、加工率、圧延
速度の加工条件、粘度等の潤滑用オイル条件、強度、結
晶粒界等の大きさ等の板材の条件等によって変化させる
ことができるものである。ここにいう凹凸の平均間隔
（以下Ｓm と記す。）は、粗さ曲線からその平均線の方
向に基準長さだけを抜き取り、この抜き取り部分におい
て一つの山及びそれに隣り合う一つの谷に対応する平均
長さの和を求め、この多数の凹凸の間隔の算術平均値を
表したものである。
【００１０】本発明の銅合金の表面性状及び成分組成は
以下に詳述する作用を示す。
以下に詳述する作用を示す。
【００１１】請求項１に記載の銅合金の表面性状は酸化
膜密着性に大きく影響を及ぼし以下のように作用する。
まず、冷間圧延工程において、表面性状は局部的な凹部
（オイルピット）のある形態となる。このような材料を
加熱した場合、生成した酸化膜はこのオイルピットのア
ンカー効果によって母材との密着性を向上させることが
できる。このオイルピットの程度はＳＥＭ観察によりオ
イルピットの数を数えることによって評価することがで
きるが、酸化膜密着性の向上に必要なオイルピットの数
は、幅５μｍ以上の大きさのものが１００００μｍ2 中
に１５個以上必要である。また、圧延時のワークロール
の研磨面が転写した場合や、表面研磨を行った場合には
圧延方向に沿ったすじが形成され、すじの尾根の部分は
突起状の凸部になる。このような材料を加熱した場合、
凸部に生成した酸化膜は膜内に生ずる圧縮の内部応力を
支えられずに母材からの剥離を生じやすくなり、酸化膜
密着性が極端に低下する。従って、凸部の頻度が低い方
がこの機構による酸化膜の剥離が生じにくくなる。この
ような凸部の頻度は圧延直角方向のＳm を測定すること
によって評価できる。酸化密着性を良好とするためには
Ｓm を0.04ｍｍ以上とすることが必要である。これによ
って、リードフレーム材である銅合金表面に密着性の高
いの酸化膜を得ることができ、パッケージの剥離、パッ
ケージクラックの発生を防止することができる。
膜密着性に大きく影響を及ぼし以下のように作用する。
まず、冷間圧延工程において、表面性状は局部的な凹部
（オイルピット）のある形態となる。このような材料を
加熱した場合、生成した酸化膜はこのオイルピットのア
ンカー効果によって母材との密着性を向上させることが
できる。このオイルピットの程度はＳＥＭ観察によりオ
イルピットの数を数えることによって評価することがで
きるが、酸化膜密着性の向上に必要なオイルピットの数
は、幅５μｍ以上の大きさのものが１００００μｍ2 中
に１５個以上必要である。また、圧延時のワークロール
の研磨面が転写した場合や、表面研磨を行った場合には
圧延方向に沿ったすじが形成され、すじの尾根の部分は
突起状の凸部になる。このような材料を加熱した場合、
凸部に生成した酸化膜は膜内に生ずる圧縮の内部応力を
支えられずに母材からの剥離を生じやすくなり、酸化膜
密着性が極端に低下する。従って、凸部の頻度が低い方
がこの機構による酸化膜の剥離が生じにくくなる。この
ような凸部の頻度は圧延直角方向のＳm を測定すること
によって評価できる。酸化密着性を良好とするためには
Ｓm を0.04ｍｍ以上とすることが必要である。これによ
って、リードフレーム材である銅合金表面に密着性の高
いの酸化膜を得ることができ、パッケージの剥離、パッ
ケージクラックの発生を防止することができる。
【００１２】請求項２に記載の成分組成Ｃｒは以下のよ
うに作用する。Ｃｒは、合金を溶体化処理後、時効させ
ることにより母相中に析出して強度を向上させる作用を
するが、その含有量が０．０５質量％未満ではこの作用
による所望の効果が得られず、一方、０．４質量％を超
えて含有させると製品化後に粗大なＣｒが母相中に残留
する。その結果、エッチング性が劣化する。以上の理由
によりＣｒ含有量を０．０５〜０．４質量％と定めた。
同様に請求項２に記載の成分組成Ｚｒは以下のように作
用する。Ｚｒには、時効処理によりＣｕと化合物を形成
して母材中に析出しこれを強化する作用があるが、その
含有量が０．０３質量％未満では前記作用による所望の
効果が得られない。一方、０．２５質量％を超えてＺｒ
を含有させると、溶体化処理後に粗大な未固溶Ｚｒが母
材料中に残留するようになってエッチング性の低下を招
くこととなる。従って、Ｚｒ含有量は０．０３〜０．２
５質量％と定めた。同様に請求項２に記載のＺｎは以下
のように作用する。Ｚｎは、半田の耐熱剥離性および酸
化膜の密着性を向上させる作用を有しているため添加さ
れる成分であるが、その含有量が０．０６質量％未満で
は前記作用による所望の効果が得られない。一方、２．
０質量％を超えてＺｎを含有させると導電率が劣化する
ことなる。従って、Ｚｎ含有量は０．０６〜２．０質量
％と定めた。
うに作用する。Ｃｒは、合金を溶体化処理後、時効させ
ることにより母相中に析出して強度を向上させる作用を
するが、その含有量が０．０５質量％未満ではこの作用
による所望の効果が得られず、一方、０．４質量％を超
えて含有させると製品化後に粗大なＣｒが母相中に残留
する。その結果、エッチング性が劣化する。以上の理由
によりＣｒ含有量を０．０５〜０．４質量％と定めた。
同様に請求項２に記載の成分組成Ｚｒは以下のように作
用する。Ｚｒには、時効処理によりＣｕと化合物を形成
して母材中に析出しこれを強化する作用があるが、その
含有量が０．０３質量％未満では前記作用による所望の
効果が得られない。一方、０．２５質量％を超えてＺｒ
を含有させると、溶体化処理後に粗大な未固溶Ｚｒが母
材料中に残留するようになってエッチング性の低下を招
くこととなる。従って、Ｚｒ含有量は０．０３〜０．２
５質量％と定めた。同様に請求項２に記載のＺｎは以下
のように作用する。Ｚｎは、半田の耐熱剥離性および酸
化膜の密着性を向上させる作用を有しているため添加さ
れる成分であるが、その含有量が０．０６質量％未満で
は前記作用による所望の効果が得られない。一方、２．
０質量％を超えてＺｎを含有させると導電率が劣化する
ことなる。従って、Ｚｎ含有量は０．０６〜２．０質量
％と定めた。
【００１３】請求項４に記載の成分組成Ｔｉ及びＦｅは
以下のように作用する。ＴｉおよびＦｅは、合金を時効
処理した時に母相中にＴｉとＦｅとの金属間化合物を形
成し、その結果として合金強度をさらに向上させる作用
を発揮するため必要に応じて添加されるが、これらの含
有量がそれぞれ０．１質量％未満では上記作用による所
望の強度が得られない。一方、Ｔｉ含有量が０．８質量
％を超えたり、Ｆｅ含有量が１．８０質量％を超える場
合には、ＴｉとＦｅを主成分とする粗大な介在物が残存
し、エッチング性を著しく阻害する。従って、Ｔｉは
０．１質量％〜０．８質量％、Ｆｅは０．１質量％〜
１．８質量％とした。
以下のように作用する。ＴｉおよびＦｅは、合金を時効
処理した時に母相中にＴｉとＦｅとの金属間化合物を形
成し、その結果として合金強度をさらに向上させる作用
を発揮するため必要に応じて添加されるが、これらの含
有量がそれぞれ０．１質量％未満では上記作用による所
望の強度が得られない。一方、Ｔｉ含有量が０．８質量
％を超えたり、Ｆｅ含有量が１．８０質量％を超える場
合には、ＴｉとＦｅを主成分とする粗大な介在物が残存
し、エッチング性を著しく阻害する。従って、Ｔｉは
０．１質量％〜０．８質量％、Ｆｅは０．１質量％〜
１．８質量％とした。
【００１５】請求項３及び５に記載の成分組成Ｎｉ，Ｓ
ｎ，Ｉｎ，Ｍｎ，Ｐ，ＭｇおよびＳｉは以下のように作
用する。これらの成分は、何れも合金の導電性を大きく
低下させずに主として固溶強化により強度を向上させる
作用を有しており、従って必要により１種または２種以
上の添加がなされるが、その含有量が総量で０．０１質
量％未満であると前記作用による所望の効果が得られ
ず、一方、総量で１．０質量％を超える含有量になると
合金の導電性を著しく劣化する。このため、単独添加あ
るいは２種以上の復合添加がなされるＮｉ，Ｓｎ，Ｉ
ｎ，Ｍｎ，Ｐ，ＭｇおよびＳｉの含有量は総量で０．０
１〜１．０質量％と定めた。
ｎ，Ｉｎ，Ｍｎ，Ｐ，ＭｇおよびＳｉは以下のように作
用する。これらの成分は、何れも合金の導電性を大きく
低下させずに主として固溶強化により強度を向上させる
作用を有しており、従って必要により１種または２種以
上の添加がなされるが、その含有量が総量で０．０１質
量％未満であると前記作用による所望の効果が得られ
ず、一方、総量で１．０質量％を超える含有量になると
合金の導電性を著しく劣化する。このため、単独添加あ
るいは２種以上の復合添加がなされるＮｉ，Ｓｎ，Ｉ
ｎ，Ｍｎ，Ｐ，ＭｇおよびＳｉの含有量は総量で０．０
１〜１．０質量％と定めた。
【００１６】これによって、強度、エッチング性、プレ
ス加工性等を満足し、半導体パッケージの高熱放散性や
高動作速度に対応可能な銅合金を得ることができる。
ス加工性等を満足し、半導体パッケージの高熱放散性や
高動作速度に対応可能な銅合金を得ることができる。
【００１７】
（実施例）次に、本発明の効果を、好ましい組成範囲を
示す本実施例及び比較例により具体的に説明する。ま
ず、電気銅（Ｃｕ）あるいは無酸素銅（Ｃｕ）を主原料
とし、銅クロム母合金（Ｃｕ−Ｃｒ）、銅ジルコニウム
母合金（Ｃｕ−Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔ
ｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム
（Ｉｎ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、
軟鋼（Ｆｅ等）、シリコン（Ｓｉ）、銅リン母合金（Ｃ
ｕ−Ｐ）を副原料とし、高周波溶解炉にて表１及び表２
に示す各種成分組成の銅合金を真空中またはＡｒ雰囲気
中にて溶製し、厚さ３０ｍｍのインゴットを得た。
示す本実施例及び比較例により具体的に説明する。ま
ず、電気銅（Ｃｕ）あるいは無酸素銅（Ｃｕ）を主原料
とし、銅クロム母合金（Ｃｕ−Ｃｒ）、銅ジルコニウム
母合金（Ｃｕ−Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔ
ｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム
（Ｉｎ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、
軟鋼（Ｆｅ等）、シリコン（Ｓｉ）、銅リン母合金（Ｃ
ｕ−Ｐ）を副原料とし、高周波溶解炉にて表１及び表２
に示す各種成分組成の銅合金を真空中またはＡｒ雰囲気
中にて溶製し、厚さ３０ｍｍのインゴットを得た。
【００１８】
【表１】
【表２】
【００１９】次に、これらの各インゴットを熱間加工お
よび溶体化処理、１回目の冷間圧延、時効処理、表面研
磨、最終の冷間圧延、歪取焼純の順に行い、厚さ０．１
５ｍｍの板とした。最終の冷間圧延において所望の表面
性状を得るため、圧延前の表面研磨および冷間圧延条件
に注意する必要がある。表面研磨は時効処理中に酸化し
た膜を除去するために行うが、この研磨により表面粗さ
が大きくなりすぎると圧延後にすじが残り酸化密着性を
低下させるために、研磨後の材料表面の直角方向のＲ
max は３μｍ以下、好ましくは１．５μｍ以下とするこ
とが必要である。最終圧延の合計の加工度は１０〜７０
％の範囲とし、複数回の圧延を行って目標厚さとする。
この際、用いる圧延ロールの軸方向のＲmax は２μｍ以
下、好ましくは１μｍ以下とし、また、各パスの加工度
は５〜３０％として少なくとも３回以上の圧延を行うこ
とが必要である。
よび溶体化処理、１回目の冷間圧延、時効処理、表面研
磨、最終の冷間圧延、歪取焼純の順に行い、厚さ０．１
５ｍｍの板とした。最終の冷間圧延において所望の表面
性状を得るため、圧延前の表面研磨および冷間圧延条件
に注意する必要がある。表面研磨は時効処理中に酸化し
た膜を除去するために行うが、この研磨により表面粗さ
が大きくなりすぎると圧延後にすじが残り酸化密着性を
低下させるために、研磨後の材料表面の直角方向のＲ
max は３μｍ以下、好ましくは１．５μｍ以下とするこ
とが必要である。最終圧延の合計の加工度は１０〜７０
％の範囲とし、複数回の圧延を行って目標厚さとする。
この際、用いる圧延ロールの軸方向のＲmax は２μｍ以
下、好ましくは１μｍ以下とし、また、各パスの加工度
は５〜３０％として少なくとも３回以上の圧延を行うこ
とが必要である。
【００２０】以下に評価方法を述べる。作成した各板材
の表面性状のＳＥＭ写真を撮影し、写真上でオイルピッ
トの数を計測した。また、Ｓm の測定はＪＩＳ Ｂ０６
０１（表面粗さ−定義及び表示）に従って行った。具体
的には、Ｓm は圧延方向に対して直角方向に、基準長さ
を0.8mm として５回測定しその平均値で表した。次に、
酸化膜の密着性をテープピーリング試験により評価し
た。各板材から２０×５０ｍｍの試験片を切り出し、大
気中で所定時間加熱した後、酸化膜の生成した試験片表
面に市販のテープ（スリーエム＃８５１）を張り付け、
引き剥した。その時テープに付着した酸化膜の面積で密
着性を評価した。酸化膜が全く剥離しなかった場合を
○、部分的に剥離したものを△、全面剥離したものを×
として評価を行った。また、リードフレーム材として必
要な特性である強度および導電性の評価も行った。強度
は引張試験により行い、導電性は導電率を求めることに
より行った。表３及び表４に評価結果を示す。
の表面性状のＳＥＭ写真を撮影し、写真上でオイルピッ
トの数を計測した。また、Ｓm の測定はＪＩＳ Ｂ０６
０１（表面粗さ−定義及び表示）に従って行った。具体
的には、Ｓm は圧延方向に対して直角方向に、基準長さ
を0.8mm として５回測定しその平均値で表した。次に、
酸化膜の密着性をテープピーリング試験により評価し
た。各板材から２０×５０ｍｍの試験片を切り出し、大
気中で所定時間加熱した後、酸化膜の生成した試験片表
面に市販のテープ（スリーエム＃８５１）を張り付け、
引き剥した。その時テープに付着した酸化膜の面積で密
着性を評価した。酸化膜が全く剥離しなかった場合を
○、部分的に剥離したものを△、全面剥離したものを×
として評価を行った。また、リードフレーム材として必
要な特性である強度および導電性の評価も行った。強度
は引張試験により行い、導電性は導電率を求めることに
より行った。表３及び表４に評価結果を示す。
【００２１】
【表３】
【表４】
【００２２】本実施例については、良好な酸化膜密着性
が得られた。一方、各比較例はオイルピットの個数、直
角方向のＳｍのいずれか又は両方が適正範囲をはずれて
いるために酸化膜密着性が劣る例である。
が得られた。一方、各比較例はオイルピットの個数、直
角方向のＳｍのいずれか又は両方が適正範囲をはずれて
いるために酸化膜密着性が劣る例である。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の銅合金に
よって、強度、エッチング性、プレス加工性等を満足
し、半導体パッケージの熱放散性や高速動作に有利であ
り、さらに酸化膜の密着性を向上させることによって半
導体パッケージのパッケージクラックや剥離の発生を防
止することができる。
よって、強度、エッチング性、プレス加工性等を満足
し、半導体パッケージの熱放散性や高速動作に有利であ
り、さらに酸化膜の密着性を向上させることによって半
導体パッケージのパッケージクラックや剥離の発生を防
止することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 9/10 Ｃ２２Ｃ 9/10 Ｈ０１Ｌ 23/48 Ｈ０１Ｌ 23/48 Ｖ 23/50 23/50 Ｖ
Claims (5)
- 【請求項１】 材料表面に形成された幅５μｍ以上のオ
イルピット数が１００００μｍ2中に１５個以上存在
し、 圧延ロール目の転写あるいは表面研磨で導入されたすじ
模様による圧延直角方向の凹凸の平均間隔（Ｓm）を0.0
4mm以上とすることを特徴とするリードフレーム用銅合
金。 - 【請求項２】 請求項１に記載の銅合金において、 Ｃｒ：0.05〜0.4質量％、Ｚｒ：0.03〜0.25質量％、Ｚ
ｎ：0.06〜2.0質量％を含有し、残部がＣｕおよび不可
避的不純物からなることを特徴とするリードフレーム用
銅合金。 - 【請求項３】 請求項１に記載の銅合金において、 Ｃｒ：0.05〜0.4質量％、Ｚｒ：0.03〜0.25質量％、Ｚ
ｎ：0.06〜2.0質量％を含有し、 更に、Ｎｉ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｍｎ，Ｐ，ＭｇおよびＳｉか
らなる群より選択される１又は２種以上の金属を総量で
0.01〜1.0質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避的不
純物からなることを特徴とするリードフレーム用銅合
金。 - 【請求項４】 請求項１に記載の銅合金において、 Ｃｒ：0.05〜0.4質量％、Ｚｒ：0.03〜0.25質量％、Ｚ
ｎ：0.06〜2.0質量％、Ｆｅ：0.1〜1.8質量％、Ｔｉ：
0.1〜0.8質量％を含有し、残部がＣｕおよび不可避的不
純物からなることを特徴とするリードフレーム用銅合
金。 - 【請求項５】 請求項１に記載の銅合金において、 Ｃｒ：0.05〜0.4質量％、Ｚｒ：0.03〜0.25質量％、Ｚ
ｎ：0.06〜2.0質量％、Ｆｅ：0.1〜1.8質量％、Ｔｉ：
0.1〜0.8質量％を含有し、 更に、Ｎｉ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｍｎ，Ｐ，ＭｇおよびＳｉか
らなる群より選択される１又は２種以上の金属を総量で
0.01〜1.0質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避的不
純物からなることを特徴とするリードフレーム用銅合
金。
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|---|---|---|---|
| JP11706797A JP3344924B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-05-07 | 酸化膜密着性の高いリードフレーム用銅合金 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8077897 | 1997-03-31 | ||
| JP9-80778 | 1997-03-31 | ||
| JP11706797A JP3344924B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-05-07 | 酸化膜密着性の高いリードフレーム用銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10330867A JPH10330867A (ja) | 1998-12-15 |
| JP3344924B2 true JP3344924B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=26421754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11706797A Expired - Fee Related JP3344924B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-05-07 | 酸化膜密着性の高いリードフレーム用銅合金 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3344924B2 (ja) |
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| JP4329967B2 (ja) | 2000-04-28 | 2009-09-09 | 古河電気工業株式会社 | プラスチック基板に設けられるピングリッドアレイ用ｉｃリードピンに適した銅合金線材 |
| JP3520034B2 (ja) | 2000-07-25 | 2004-04-19 | 古河電気工業株式会社 | 電子電気機器部品用銅合金材 |
| US7090732B2 (en) | 2000-12-15 | 2006-08-15 | The Furukawa Electric, Co., Ltd. | High-mechanical strength copper alloy |
| JP3520046B2 (ja) | 2000-12-15 | 2004-04-19 | 古河電気工業株式会社 | 高強度銅合金 |
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| CN104073677B (zh) * | 2013-03-27 | 2017-01-11 | 株式会社神户制钢所 | Led的引线框用铜合金板条 |
| JP6170516B2 (ja) * | 2015-03-18 | 2017-07-26 | Ｊｘ金属株式会社 | 圧延銅箔及びその製造方法、銅張積層板、並びにフレキシブルプリント基板及び電子機器 |
-
1997
- 1997-05-07 JP JP11706797A patent/JP3344924B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10330867A (ja) | 1998-12-15 |
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