JPH02268984A

JPH02268984A - 異形クラッド材の製造方法

Info

Publication number: JPH02268984A
Application number: JP8773589A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Fujita; 敏明藤田; Makoto Kawakami; 誠川上; Hiroshi Miura; 博志三浦
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1990-11-02
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: JPH0688146B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】利用産業分野この発明は、リードフレーム等の基板材面の所要位置に
Ａｇろう等の被着材を凸状に圧接したトップレイクラッ
ド材等の異形クラッド材の製造方法に係り、平ロールと
凹溝付ロールを用いて圧接と圧延の２工程により、被着
材の焼き付、剥がれや膨れ等の表面性状不良を発生させ
ることなく、圧接位置決め、被着材の凸部形状性を良好
に安定して量産できる異形クラッド材の製造方法に関す
る。

背景技術半導体パッケージの端子として用いられるリードフレー
ム材は、パッケージにろう付けするため、Ａｇろうを予
め着設したものが使用される。

従来、微小なリードフレームをプレス加工により製造す
るための素材として、第５図ａ図に示す如き、リードフ
レーム材（１）とＡｇろう（２）とのインレイクラッド
材が使用されていた。

すなわち、圧延により帯状のリードフレーム材（１）の
中央溝部に、同一平坦面となるようＡｇろう（２）を埋
設した形状を有し、これから所要形状に打抜加工するこ
とにより、頭部にＡｇろう（２）を着設した所要のリー
ドフレームが得られる（第５図す図参照）。

ところで、リードフレーム材の厚みは、現在０．２５ｍ
ｍが主流であるが、０．１〜０．１５ｍｍへとより薄板
化しつつある。

従って薄板化すると、前記のインレイクラッド材から得
られたリードフレームは、第５図Ｃ図に示す如く、ろう
付は後に、ろう材を着設していた部分に凹みができるこ
ととなり、特に折曲げ強度の点で不利となる。

例えば、第４図に示す如きクワッドタイプ等のフラット
パッケージ（３）用のリードフレームは、ろう付は後に
折曲げられるため、所要の折曲げ強度を確保する必要が
あり、かかる用途に薄板化した従来のインレイクランド
材を用いることはできない。

そこで、第６図ａ図に示す如きリードフレーム材（１）
上にＡｇろう（２）を載せたトップレイクラッド材を、
ｂ図に示すリードフレームに加工して用いると、同Ｃ図
に示す如く、フラットパッケージにろう付けした後の折
曲げ時の強度に問題を生じないと考えられる。

しかし、第６図ａの如きリードフレーム用トップレイク
ラッド材を、工業的に容易にかつ安定して供給すること
ができないため、薄肉化した基板の各リード毎にＡｇろ
うを仮止めして、パッケージにろう付けを実施していた
。

従来技術の問題点かかるトップレイクラッド材を得る方法として、Ａｇろ
うの圧接予定側に凹部溝を有するロールを用い、圧接予
定位置とは反対側に平ロールを用い、リードフレーム基
板上にＡｇろうをクラッドできると考えられるが、ロー
ル溝部よりロール潤滑油が圧接界面に回りこみ、Ａｇろ
うの剥離や膨れが生じるため、品質に問題が生じる。

また、Ａｇろう側のロール溝部で局部的に過大な押圧力
を生じ、焼き付や表面性状不良あるいはろう材の圧接位
置決めが悪くなる問題があった。

そこで、母材金属の全面に手口「ルで被覆材を圧接した
後、被覆材に選択的にマスキングを施し、非マスク部の
被覆材を除去して、所要部に被覆材を設けたトップレイ
クラッド材の製造方法が提案（特開昭６１−７３８８９
号公報）されている。

上記技術をリードフレームの製造に適用することは、マ
スキング、エツチング処理が煩雑で作業性が悪く、かつ
Ａｇろうをエツチングすることになり、歩留が悪く、工
業的に不経済である。

また、リードフレーム基板の所要面上にめっき処理する
ことも考えられるが、十分なろう付は強度を確保するに
はＡｇろうは２０〜１１００ｐ厚みに被着する必要があ
るため、かかる厚みに積層することは工業的に不経済で
ある。

この発明は、かかる現状に鑑み、特に薄肉化したリード
フレーム材に最適のトップレイクランド材をはじめ、基
板材の所定位置に少なくとも１条の被着材が突条に圧接
された異形クラッド材を、工業的に簡単な工程でかつ安
定して供給できる製造方法の提供を目的としている。

発明の概要この発明は、金属または合金基板材上の所定位置に少なくとも１条の
所要幅の被着材を一対のロールで圧接するに際し、被着
材の圧接予定側に平ロールを当接させ、前記被着材の圧
接予定位置とは反対側に凹部溝を有するロールを用いて
基板材に被着材を圧接し、基板材の突条を形成した中間
素材を得た後、基板材の突条側に平ロールを当接させ、
被着材が埋入している側に凹部溝を有するロールの溝位
置を被着材位置に合せて、該中間素材を圧延し、基板材
の所定位置に被着材を突条に圧接した異形クラッド材の
製造方法、並びに前記製造方法で得られた基板材の所定
位置に少なくとも１条の被着材が突条に圧接された異形
クラッド材を要旨としている。

またさらに、この発明は、金属または合金基板材上の所定位置に少なくとも１条の
所要幅の被着材を一対のロールで圧接するに際し、被着
材の圧接予定側に平ロールを当接させ、前記被着材の圧
接予定位置とは反対側に凹部溝を有するロールを用いて
、被着材の圧接と基板材の成形を同時に行うことを特徴
とする基板材に被着材を圧接埋入し、その裏面側に基板
材の突条を形成した異形クラッド材の製造方法、並びに
前記製造方法で得られた基板材の所定位置に少なくとも
１条の被着材が圧接埋入され、その裏面側に基板材の突
条が形成された異形クラッド材を要旨としている。

この発明を、特にリードフレーム基板にＡｇろうを圧接
したトップレイクラッド材の場合について説明すると、リードフレーム帯材上の所定位置に所要幅のＡｇろう帯
材を一対のロールで圧接するに際し、Ａｇろうの圧接予
定側に平ロールを当接させ、前記Ａｇろうの圧接予定位
置とは反対側に凹部溝を有するロールを用いてリードフ
レーム帯材にＡｇろう帯材を圧接し、リードフレーム材
の突条を形成した中間素材を得た後、リードフレーム材の突条側に平ロールを当接させ、Ａｇ
ろう材が埋入している側に凹部溝を有するロールを溝位
置をＡｇろう位置に合せて、該中間素材を圧延し、リー
ドフレーム基板材面の所定位置にＡｇろうを突条に圧接
したトップレイクラッド材を得ることができる。

この発明において、トップレイクラッド材とは、従来の
基板材表面が平坦で被着材料が埋入したインレイタイプ
とは異なり、母材に被着材料がストライプ状にクラッド
され、第２図ｂ−ｄに示す如く、被着材料の一部又は全
部が母材面上に露出したものをいう。

この発明において、クラッド母材となる基板材には、リ
ードフレーム材として使用されている４２Ｎｉ−Ｆｅ系
など公知のいずれの材料も適用でき、突条に圧接する被
着材はＡｇ、Ａｇ−Ｃｕ等のＡｇろうをはじめとする公
知のろう材、あるいはＡｕ、　Ａｇ−Ｃｄなどの公知の
接点材料等を利用できる。さらに、用途に応じては、多
条の突条を圧接した基板材が要求されるが、所要数の凹
部溝を有するロールを用いて、実施例の突条が１条の場
合と同様に製造できる。

また、基板材の所定位置に少なくとも１条の被着材が圧
接埋入され、その裏面側に基板材の突条を形成された異
形クラッド材は、接点材料等に使用できる。

発明の図面に基づく開示第１図ａ、ｂ図はこの発明によるトップレイクラッドの
製造工程を示すロールと素材の説明図である。

第２図ａ図はこの発明による中間素材の縦断説明図であ
り、ｂ−ｄ図はこの発明による製品のＡｇろう突条の形
状を示すトップレイクラッド材の縦断説明図である。

第３図ａ−ｃ図はこの発明による溝形状を示すロールの
縦断説明図である。

ここでは、異形クラッド材として、リードフレーム基板
面の中央位置に１条のＡｇろうを凸状に圧接したトップ
レイクラッド材及びその製造方法について説明する。

この発明によるトップレイクラッド材の製造方法は、圧
接と圧延の２工程がらなり、まず、第１図ａ図に示す如
く、所要厚みのリードフレーム帯材（１０）上の所定位
置に所要幅のＡｇろう帯材（１１）を−対のロール（２
０Ｘ２１）で圧接する。

リードフレーム帯材（１０）上のＡｇろう帯材（１１）
の圧接予定側、図で上ロールに平ロール（２０）を当接
させ、前記Ａｇろう帯材（１１）圧接予定位置とは反対
側、図で下ロールに所要寸法の凹部溝（２２）を有する
溝ロール（２１）を用いて、所要の速度、圧下率で、リ
ードフレーム帯材（１０）にＡｇろう帯材（１１）を圧
接し、リードフレーム帯材の上面にＡｇろう（１４）を
埋太し、下面にリードフレームの突条（１３）を形成し
た中間素材（１２）を得る。

次ぎに、同す図に示す如く、中間素材（１２）の突条（
１３）側、図で下ロールに、平ロール（２３）を用い、
Ａｇろう材が埋入している側、図で上ロールに所要寸法
の凹部溝（２５）を有する溝ロール（２４）を、用いて
、該溝位置を埋入したＡｇろう位置に合せて、中間素材
（１２）を所要速度、圧下率で圧延し、リードフレーム
帯材の所定位置にＡｇろう突条（１６）を圧接したトッ
プレイクランド材（１５）を得る。

発明の効果上述したこの発明の製造方法によるトップレイクランド
材（１５）は、従来の如き潤滑油の悪影響が全くなく、
Ａｇろう突条（１６）の圧接強度、形状精度にすぐれ、
また、圧接位置決めが容易で正確となる利点があり、簡
単な工程でかつ安定して供給できる。

しかって、この発明の製造方法によるトップレイクラッ
ド材（１５）は、所要厚みのＡｇろう突条を所要位置に
圧接しであるため、第４図に示す如く、フラットパッケ
ージ（３）用のリードフレーム（４）をプレス加工によ
り製造するのに最適である。

発明の好ましい実施態様前記圧接及び圧延工程において、ロール段数、速度、圧
下率などの圧接及び条件は、用いる基板材及び被着材種
類、寸法、厚みにより適宜選定され、溝ロール（２１Ｘ
２４）の凹部溝（２２Ｘ２５）寸法も同様に適宜選定で
きる。

また、第２図ａ図に示す如く、トップレイクラッド材を
得るための中間素材（３０）の突条（３２）高さ（Ｈ）
と埋入した被着材（３１）の埋入深さ（ｈ）の関係が、
ｈ＝Ｈの場合は、　　同す図の如く、トップレイクラッ
ド材（３３）の表面上に着設面を除く全面が露出した被着打突条（３４）が得られ、ｈ＞Ｈの場合は、　　同Ｃ図の如く、トップレイクラッ
ド材（３３）の表面に一部が埋入した被着材突条（３４）が得られ、ｈ＜Ｈの場合は、　　同ｄ図の如く、トップレイクラッ
ド材（３３）表面に突出する母材突条の上に被着材突条（３４）が圧接されたものが得られる。

また、少なくとも圧延時の溝ロールの幅はトップレイク
ラッド材の被着材突条の幅となるため、所望幅に設定す
る必要があり、溝幅、深さを圧接及び圧延共に同条件と
することが望ましい。

さらに、溝ロールの溝幅及び深さと、中間素材（３０）
の埋入した被着材（３１）の埋入幅と突条（３２）の幅
を適宜選定することにより、被着材突条（３４）の高さ
を所望の高さに制御できる。なお、多条の突条を圧接し
た基板材を製造する場合も、同様に被着材突条の高さを
制御できる。

従って、圧接する被着材厚み、圧接時の溝ロールの深さ
、幅、あるいはさらに圧延時の溝ロールの深さを上記の
所望の条件となるように適宜選定するとよい。

以上、第１図にはこの発明による製造方法の工程の概念
を示したが、圧接強度の向上、歪取りのために、前述の
如くロールを多段構成としたり、圧接予定面を清浄化し
、ブラッシング処理したり、得られた中間素材（１２）
あるいはさらに製品のトップレイクラッド材（１４）に
熱処理を施すのもよい。

熱処理としては、被着材にＡｇろうを用いた場合、５０
０℃から用いたろう材の融点以下の温度域、さらに６５
０〜７００℃が好ましく、０．５〜５分間、水素雰囲気
中拡散焼鈍が好ましい。

また、この発明によるトップレイクラッド材は、第３図
ａ図に示す如く溝ロール（２１）の凹部溝（２２）の底
及びエツジ部形状が鋭角な場合、Ａｇろう突条の反対側
に、中間素材のときの突条の痕跡が残る場合があり、こ
れを消すには、ブラッシング処理などの表面処理を施す
ほか、第３図のす、ｃ図の如く、凹部溝（２２）の側面
をテーパー状としたり底及びエツジ部形状をなだらかに
するとよい。

ロールには、鍛造鋼や超硬合金材を用いて型離れをよく
することが好ましい。

実施例素材として、基板材に、表面を清浄化した厚み０．５ｍ
ｍＸ幅２３ｍｍのコイル状の４２Ｎｉ−Ｆｅ系合金、被
着材のろう材に厚み０．１８ｍｍＸ幅２．３ｍｍのコイ
ル状の８５Ａｇ−Ｃｕ材を用い、圧接用溝ロールの凹部
溝寸法を、幅２．ア通、深さ７０ｐｍ　ｌ−ｊ、、圧下
荷重５ｔｏｎ、１０ｍ／ｍｉｎの条件で圧接した。

圧接後、得られた中間素材に、水素雰囲気中で、６５０
℃×５分の拡散焼鈍を施した。

なお、圧接後の中間素材寸法は、厚み０．２ｍｍＸ幅２３ｍｍ突条高さ７０ｐｍ、埋入したＡ
ｇろう幅２゜３ｍｍであった。

次に、圧延用溝ロールの凹部溝寸法を、輻２．３ｍｍ、
深さ５０ｐｍとし、圧下荷重４．５ｔｏｎ。

２０ｍ／ｍｉｎの条件で、前記中間素材を圧延した。

その結果、厚み０．１５ｍｍＸ幅２３ｍｍのリードフレ
ーム材上面中央に、厚み５０ｐｍ　Ｘ幅２．３ｍｍのＡ
ｇろう突条を圧接したトップレイクラッド材を得た。

この発明の製造方法によるトップレイクラッド材は、溝
ロールを用いるが潤滑油の悪影響が全くなく、Ａｇろう
突条はプレス加工でも剥離することなく高い圧接強度を
有し、所望の断面矩形となり形状精度にすぐれ、また、
圧接位置決めが容易で正確であり、極めて量産性にすぐ
れている。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂ図はこの発明によるトップレイクラッドの
製造工程を示すロールと素材の説明図である。第２図ａ図はこの発明による中間素材の縦断説明図であ
り、ｂ−ｄ図はこの発明による製品のＡｇろう突条の形
状を示すトップレイクラッド材の縦断説明図である。第３図ａ”−ｃ図はこの発明による溝形状を示すロール
の縦断説明図である。第４図ａ、ｂ図はリードフレームのフラットパッケージ
へのろう付は状態を示すリードフレームとパッケージの
斜視説明図である。第５図ａ図はインレイクラッド材の断面説明図、ｂ図は
リードフレームの断面説明図、０図はそのろう付は状態
を示す縦断説明図である。第６図ａ図はトップレイクランド材の断面説明図、ｂ図
はリードフレームの断面説明図、０図はそのろう付は状
態を示す縦断説明図である。１・・・リードフレーム材、２−Ａｇろう、３・・・フ
ラットパッケージ、４・・・リードフレーム、１０・・・リードフレーム帯材、１１・・・Ａｇろう帯
材、１２・・・中間素材、１３・・・突条、１４・・・
Ａｇろう材、１５・・・トップレイクラッド材、１６・
・・Ａｇろう突条、２０．２３・・・平ロール、２１．
２４・・・溝ロール、２２．２５・・・凹部溝、３０・
・・中間素材、３１・・・被着材、３２・・・突条、３
３・・・トップレイクラッド材、３４・・・被着材突条
。

Claims

【特許請求の範囲】１金属または合金基板材上の所定位置に少なくとも１条の
所要幅の被着材を一対のロールで圧接するに際し、被着
材の圧接予定側に平ロールを当接させ、前記被着材の圧
接予定位置とは反対側に凹部溝を有するロールを用いて
基板材に被着材を圧接し、基板材の突条を形成した中間
素材を得た後、基板材の突条側に平ロールを当接させ、
被着材が埋入している側に凹部溝を有するロールの溝位
置を被着材位置に合せて、該中間素材を圧延し、基板材
の所定位置に被着材を突条に圧接したことを特徴とする
異形クラッド材の製造方法。２基板材の所定位置に少なくとも１条の被着材が突条に圧
接されたことを特徴とする請求項１記載の異形クラッド
材。３金属または合金基板材上の所定位置に少なくとも１条の
所要幅の被着材を一対のロールで圧接するに際し、被着
材の圧接予定側に平ロールを当接させ、前記被着材の圧
接予定位置とは反対側に凹部溝を有するロールを用いて
、被着材の圧接と基板材の成形を同時に行うことを特徴
とする基板材に被着材を圧接埋入し、その裏面側に基板
材の突条を形成した異形クラッド材の製造方法。４基板材の所定位置に少なくとも１条の被着材が圧接埋入
され、その裏面側に基板材の突条が形成されたことを特
徴とする請求項３記載の異形クラッド材。