JPH0273915A - Bright annealing method for metal material - Google Patents
Bright annealing method for metal materialInfo
- Publication number
- JPH0273915A JPH0273915A JP22511988A JP22511988A JPH0273915A JP H0273915 A JPH0273915 A JP H0273915A JP 22511988 A JP22511988 A JP 22511988A JP 22511988 A JP22511988 A JP 22511988A JP H0273915 A JPH0273915 A JP H0273915A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- annealing
- bright annealing
- oxygen
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000137 annealing Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 239000007769 metal material Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 48
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 6
- 230000009545 invasion Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 28
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical group N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002555 FeNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属材料、とくに、半導体装置の組立てに用
いるリードフレームに適した金属材料の光輝焼鈍方法に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of bright annealing metal materials, particularly metal materials suitable for lead frames used in the assembly of semiconductor devices.
半導体用リードフレーム材としては、
（１）引っ張り強さが４０〜７０ ｋｇｆ ／ｍｍ’
、伸び率が６％以上であって、引っ張り強さ、伸び、繰
り返し曲げ強さ等のデイバイスの実装に耐える強さを有
すること。Lead frame materials for semiconductors include: (1) Tensile strength of 40 to 70 kgf/mm'
, have an elongation rate of 6% or more, and have strength such as tensile strength, elongation, and repeated bending strength to withstand device mounting.
（２） デイバイスの発熱に対して、放熱性が良く、
熱伝導性が６０％以上のｌＡＣ３を有する程度に良いこ
と。(2) Good heat dissipation against device heat generation.
Thermal conductivity should be good enough to have lAC3 of 60% or more.
（３） 半導体チップ及び封止材料との熱膨張差が少
ないこと。(3) There should be little difference in thermal expansion between the semiconductor chip and the sealing material.
（４） プレス成形性が良く、リードの位置精度を維
持できること。(4) Good press formability and ability to maintain lead position accuracy.
（５） メツキ性が良く、内部メツキ、外装はんだが
容易であること。(5) Good plating properties and easy internal plating and external soldering.
（６） 耐熱性が良く、デイバイス実装中の加熱によ
る強度劣化が少ないこと。(6) Good heat resistance, with little strength deterioration due to heating during device mounting.
の要件を充足する必要があり、この条件に適用するリー
ドフレーム材としてＮ１ を重量比で２９〜５２重量％
含有し、これに場合によっては少量のＣｒを含有するＦ
ｅ−Ｎｉ合金が使用されている。It is necessary to satisfy the requirements of 29 to 52% by weight of N1 as a lead frame material applicable to this condition.
F containing and possibly a small amount of Cr
e-Ni alloy is used.
そして、これらの特性を有する金属材料の光輝焼鈍に際
しては、リードフレーム材としてＦｅＮｉ 系合金が、
オーステナイト系ステンレス鋼と同じように多量のＮ＋
を含んでおり、またその他に重量比で５〜６重量％の
Ｃｒを含む場合があり、材質的に、オーステナイト系ス
テンレス鋼と近似していることから、−船釣には、リー
ドフレーム材料としてのＦｃ−Ｎｉ系合金の光輝焼鈍用
雰囲気ガスとしては、オーステナイト系ステンレス鋼の
場合と全く同様に、容積比で８２：１００％、もしくハ
Ｈ２ニア５％、Ｎ２・２５％のアンモニアの分解ガス等
、水素ガス’ＩＩ ｙチの雰囲気ガスが使用されてき〔
発明が解決しようとする課題〕
ところが、かかる水素ガスリッチの雰囲気中での焼鈍で
は、
（１）リードフレーム材料の表面が活性化するため、リ
ードフレーム材料を積み重ねたり、コイルの状態で焼鈍
すると、それぞれ相接する面が密着し、剥がした後の表
面に傷が入りやすく、且つリードフレーム材料が変形す
るため実用できなくなる。When bright annealing metal materials with these characteristics, FeNi alloys are used as lead frame materials.
Similar to austenitic stainless steel, a large amount of N+
In addition, it may contain 5 to 6% Cr by weight, and is similar in material to austenitic stainless steel, so it is used as a lead frame material for boat fishing. The atmospheric gas for bright annealing of the Fc-Ni alloy is exactly the same as that for austenitic stainless steel, with a volume ratio of 82:100%, or a decomposition of ammonia of 5% H2 nia and 25% N2. Atmospheric gases such as hydrogen gas, etc., have been used [
[Problems to be Solved by the Invention] However, in annealing in such a hydrogen gas-rich atmosphere, (1) the surface of the lead frame material is activated, so if the lead frame material is stacked or annealed in a coil state, each The adjoining surfaces are in close contact with each other, and the surface after peeling is easily damaged, and the lead frame material is deformed, making it impractical.
（２） ガス自体が爆発性であり安全性に問題がある
。(2) The gas itself is explosive and poses a safety problem.
（３）雰囲気への外部からの酸素の混入を防止する必要
があり、処理装置自体を高気密性にする必要がある。そ
のため、雰囲気ガスの消費量が多くなる。(3) It is necessary to prevent oxygen from entering the atmosphere from the outside, and it is necessary to make the processing apparatus itself highly airtight. Therefore, the amount of atmospheric gas consumed increases.
（４）雰囲気ガスが高価となり、光輝焼鈍のコストを上
昇させる。(4) Atmosphere gas becomes expensive, increasing the cost of bright annealing.
等の問題がある。There are other problems.
本発明において解決すべき課題は、水素ガスリッチ雰囲
気によるＦｅ−Ｎｉ系合金、とくにリードフレーム材と
してのＦｅ−Ｎｉ系合金の光輝焼鈍に際しての上記問題
点を解消することにある。The problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problems in bright annealing of Fe-Ni alloys, especially Fe-Ni alloys used as lead frame materials, in a hydrogen gas-rich atmosphere.
本発明は、かかる金属材料の光輝焼鈍における雰囲気ガ
ス中の酸素分圧（Ｐ ０２ ）によって添加水素量を制
御するものである。The present invention controls the amount of hydrogen added by the oxygen partial pressure (P 02 ) in the atmospheric gas during bright annealing of such a metal material.
すなわち、光輝焼鈍を行うためには、雰囲気ガス中のＰ
ｏ、は焼鈍温度における金属表面の酸化膜と平衡するＰ
ｏ２よりも小さくなければならない。That is, in order to perform bright annealing, P in the atmospheric gas must be
o, is P that is in equilibrium with the oxide film on the metal surface at the annealing temperature
Must be smaller than o2.
前述のとおり、その光輝焼鈍にはステンレス鋼と同じ工
業用高純Ｈ２ガスか、もしくはアンモニアの分解ガスが
使用されているが、Ｆｅ−Ｎｉ系合金リードフレーム材
料に含まれているＮｉ 量は非常に多く、その表面特性
に対しては、酸化ニッケル被膜の形成を考慮する必要が
ある。As mentioned above, the same industrial high-purity H2 gas used for stainless steel or decomposed ammonia gas is used for bright annealing, but the amount of Ni contained in the Fe-Ni alloy lead frame material is extremely low. In many cases, the formation of a nickel oxide film must be considered for its surface properties.
７００℃におけるＮｉＯと平衡するＰｏ２を求めると、
１０−１５・６気圧となって、低炭素鋼の場合よりリー
ドフレーム材料を光輝焼鈍する場合の方が、Ｐｏ。When determining Po2 in equilibrium with NiO at 700°C,
10-15.6 atmospheres, and Po is higher when bright annealing lead frame material than when low carbon steel is used.
の管理条件はむしろ緩やかであることが判る。It can be seen that the management conditions are rather lenient.
Ｈ２ガスを３％混合すると７００℃におけるＰａ２は、
露点−７０℃、ＰＯ２： ２ ｘｌＯ−７の高純度液体
窒素を使用した場合２ Ｘｌ０−２８・６気圧となり、
Ｆｅ−Ｎｉ系合金リードフレーム材料の光輝焼鈍は充分
に可能となる。When 3% H2 gas is mixed, Pa2 at 700℃ is
When using high-purity liquid nitrogen with a dew point of -70°C and a PO2 of 2xlO-7, the pressure will be 2xl0-28.6 atm.
Bright annealing of Fe--Ni alloy lead frame materials is fully possible.
Ｈ２ガスの混合割合を少なくして、０５％とした場合の
７００℃におけるＰＯ２を見ると、Ｉ、 １５ ＸＩ（
１−”気圧となって、これも前述の１０−”・８気圧よ
りも相当小さく、Ｆｅ−Ｎｉ系合金リードフレーム材料
の光輝焼鈍は可能である。Looking at PO2 at 700°C when the mixing ratio of H2 gas is reduced to 0.5%, I, 15 XI (
The pressure becomes 1-"atmosphere, which is also considerably smaller than the above-mentioned 10-".8 atmosphere, and bright annealing of the Fe--Ni alloy lead frame material is possible.
ただし、実際の工業炉では、その炉の気密性は完全なも
のではなく、大気中の０２ が必ず炉内に侵入してくる
。However, in an actual industrial furnace, the airtightness of the furnace is not perfect, and 02 from the atmosphere always enters the furnace.
この炉内に拡散１浸透等によって侵入してきた０２と添
加したＨ２が反応した後に、所定の酸素分圧出ならなけ
れば、実際の工業炉における光輝焼鈍はできない。Bright annealing in an actual industrial furnace cannot be performed unless a predetermined partial pressure of oxygen is released after the 02 that has entered the furnace by diffusion and permeation reacts with the added H2.
この点については、次に検討する。This point will be discussed next.
７００℃でＦｅ−Ｎｉ系合金リードフレーム材料の光輝
焼鈍を行う場合に許容されるＰＯ２を、実際操業の目安
という意味で一応１０−”・５気圧に仮定して、雰囲気
中に侵入してくる酸素の許容量を次に求める。When performing bright annealing of Fe-Ni alloy lead frame materials at 700°C, the allowable PO2 is assumed to be 10-".5 atm as a guideline for actual operation, and the amount of PO2 that enters the atmosphere is assumed to be 10-". Next, find the permissible amount of oxygen.
液体窒素を窒素源として使用したとき、中のＰａ。When liquid nitrogen is used as a nitrogen source, the Pa inside.
は比較的に低く ０．２ｐｐにであるが、これに炉外か
ら酸素が侵入してきても、その濃度が２０シ□以下で平
衡する程度に気密性がよい場合には、これに０．５％の
Ｈ２を混合するとＰＯ２は１０−２−．５気圧以下とな
って光輝焼鈍が可能となる。is relatively low at 0.2pp, but if the airtightness is good enough that even if oxygen enters from outside the furnace, the concentration will be in equilibrium at 20 sie % of H2 is mixed, the PO2 is 10-2-. Bright annealing becomes possible at a pressure of 5 atm or less.
なお、Ｈ２を添加する前の酸素の平衡濃度は、炉の気密
性と窒素ガス流量によって決まってくるのは当然である
。Note that the equilibrium concentration of oxygen before adding H2 is naturally determined by the airtightness of the furnace and the flow rate of nitrogen gas.
また、Ｈ２を混合する前に４５０ＰＰＭ程度の酸素濃度
で平衡する程度の気密性であれば、Ｈ２を１％添加すれ
ば光輝焼鈍が可能である。Furthermore, if the airtightness is such that it is balanced at an oxygen concentration of about 450 PPM before mixing H2, bright annealing is possible by adding 1% H2.
同様に、１０００ＰＰＭの場合には、Ｈ２を２％、１５
００１１．の場合には、Ｈ２を３％添加すると光輝焼鈍
ができる。Similarly, in the case of 1000 PPM, H2 is 2%, 15
0011. In this case, bright annealing can be achieved by adding 3% H2.
勿論、これらの数値は使用する液体窒素の露点によって
異なる。Of course, these numbers will vary depending on the dew point of the liquid nitrogen used.
上記の例は、液体窒素の露点−４０℃の場合であるが、
もし液体窒素の露点が一７０℃のときは、Ｈ３を混合す
る前に酸素濃度が１６０シ□て平衡していても、Ｈ２を
３％添加することによって光輝焼鈍が可能であることを
意味する。The above example is a case where the dew point of liquid nitrogen is -40°C,
If the dew point of liquid nitrogen is 170℃, it means that bright annealing is possible by adding 3% H2 even if the oxygen concentration is at equilibrium at 160℃ before mixing H3. .
すなわち、本発明は空気中の酸素が焼鈍炉内へ侵入して
くる量によって、雰囲気中のＨ２ガスの添加看を制御す
るもので、これによって、金属材料、とくにＦｅ−Ｎｉ
系合金リードフレーム材料の光輝焼鈍３囲気ガスとして
非爆発性のガスを使用する技術を確立し、雰囲気ガス中
のＨ２含有量を大幅に減少させることができる。That is, the present invention controls the addition of H2 gas in the atmosphere depending on the amount of oxygen in the air that enters the annealing furnace.
Bright annealing of alloy lead frame materials 3 We have established a technology that uses non-explosive gas as the ambient gas, and can significantly reduce the H2 content in the ambient gas.
Ｆｅ−Ｎｉ系合金リードフレーム材料の場合は、ＤＸガ
ス、ＮＸガス、ＨＮＸガスのように、雰囲気中にｃｏ２
．ｃｏやＣＨ，を含んでいるガスを使用して、光輝焼鈍
をすると焼鈍後の光沢性が劣り、かつ後工程のメツキ工
程でメツキ面の光沢、メツキ面の粗度、メツキ層の密着
性等の点で劣る製品ができるので好ましくない。In the case of Fe-Ni alloy lead frame materials, CO2 gas is used in the atmosphere, such as DX gas, NX gas, and HNX gas.
．． If bright annealing is performed using a gas containing cobalt or CH, the gloss after annealing will be poor, and in the subsequent plating process, the gloss of the plating surface, the roughness of the plating surface, the adhesion of the plating layer, etc. will be reduced. This is not desirable because it produces a product that is inferior in terms of.
このために、Ｆｅ−Ｎｉ系の光輝焼鈍ではＣＯ２ＣＯ９
ＣＨ，の含有量は極力少なくしなければならず、また高
純度窒素をそのまま用いたのでは、そのＰＯ２は２Ｘ１
０−７気圧程度であり、これは前述の１０−”・６気圧
よりも大きいので光輝焼鈍はできないという制限条件を
有する。For this reason, in bright annealing of Fe-Ni system, CO2CO9
The content of CH, must be kept as low as possible, and if high-purity nitrogen is used as is, the PO2 will be 2X1
The pressure is about 0-7 atmospheres, which is higher than the above-mentioned 10-''.6 atmospheres, so there is a limiting condition that bright annealing is not possible.
本発明において、「空気中の酸素が焼鈍炉内へ侵入して
くる量が２０００．、う以下」ということは、炉内雰囲
気ガス中にＨ２ガスを添加する以前は、侵入酸素による
炉内の酸素濃度が２０００Ｆ、、以下で平衡しているこ
とを意味する。In the present invention, "the amount of oxygen in the air entering the annealing furnace is less than 2,000 yen" means that before adding H2 gas to the furnace atmosphere gas, the amount of oxygen entering the furnace was This means that the oxygen concentration is in equilibrium below 2000F.
したがって、この炉内にＨ２を容積比で［１，５〜３％
添加すれば、炉内の酸素分圧が所定量以下に低下して、
光輝焼鈍が可能になる。Therefore, H2 was added in this furnace at a volume ratio of [1.5 to 3%].
If added, the oxygen partial pressure in the furnace will drop below the specified amount,
Bright annealing becomes possible.
同様に、空気中の酸素が焼鈍炉内に侵入してくる量が４
０００ＰＰＭ以下及び７５００ＰＰＭ以下という意味は
、炉内雰囲気ガス中にＨ２を添加する以前は、侵入酸素
による炉内酸素の濃度がそれぞれ４０００．□以下及び
７５００ｐｐ。り下で平衡していることを意味する。し
たがって、この炉内にそれぞれ３〜４％及び４〜７％の
Ｈ２を添加すれば、炉内の酸素分圧が所定量以下に低下
して光輝焼鈍が可能になる。Similarly, the amount of oxygen in the air entering the annealing furnace is 4
000 PPM or less and 7500 PPM or less mean that before adding H2 to the furnace atmosphere gas, the concentration of oxygen in the furnace due to intruding oxygen was 4000 PPM or less, respectively. □ or less and 7500pp. This means that it is in equilibrium under Therefore, by adding 3 to 4% and 4 to 7% of H2 into the furnace, the oxygen partial pressure in the furnace is reduced to a predetermined amount or less, making bright annealing possible.
本発明において、焼鈍炉内への酸素の侵入が２０００、
Ｐ、以下の場合に、それぞれ０．５〜３％のＨ２を添加
することによって、炉内の酸素分圧が所定量以下に低下
してＦｅ−Ｎ１系合金、とくにリードフレーム材料の光
輝焼鈍を可能とするものである。In the present invention, the penetration of oxygen into the annealing furnace is 2000,
In the following cases, by adding 0.5 to 3% H2, the oxygen partial pressure in the furnace decreases below the specified amount and bright annealing of Fe-N1 alloys, especially lead frame materials, is reduced. It is possible.
ここで、Ｈ２の混合割合が０．５％以下になると、リー
ドフレームの表面光沢が不充分になり、光輝焼鈍の確実
性及び作業の安易さの面からは、Ｈｌの混合割合が容積
比で２〜３％が最も好ましい。If the mixing ratio of H2 is less than 0.5%, the surface gloss of the lead frame will be insufficient, and from the viewpoint of bright annealing reliability and ease of work, the mixing ratio of Hl should be adjusted in proportion to the volume ratio. 2-3% is most preferred.
ＣＯやＣＯ２は全く含まれないことが最も好ましいが、
それぞれ０．０１％以下の含有量であれば満足できる光
輝焼鈍結果が得られる。Most preferably, it does not contain any CO or CO2,
Satisfactory bright annealing results can be obtained if each content is 0.01% or less.
ただし、炉内へ侵入してくる酸素量が２０００．、。However, the amount of oxygen entering the furnace is 2000. ,.
以上の場合は、雰囲気ガス中の露点を−７０℃以下にし
、ＣＯやＣＯ２を完全になくし、Ｈ，を３％添加しても
リードフレームの表面光沢は劣化してくる。In the above case, even if the dew point of the atmospheric gas is set to -70° C. or lower, CO and CO2 are completely eliminated, and 3% of H is added, the surface gloss of the lead frame deteriorates.
焼鈍炉の気密性がやや劣り、雰囲気中への酸素の侵入が
４０００ＰＰＭ以下で、ｃｏ、ｃｏ□が少量混合してく
る場合には、水素の添加量は３〜４％とする。When the annealing furnace has somewhat poor airtightness, oxygen intrusion into the atmosphere is 4000 PPM or less, and a small amount of co and co□ is mixed, the amount of hydrogen added is set to 3 to 4%.
この方法は、ｃｏ、ｃｏ２がそれぞれ００２％程度まで
は含有されても満足すべき光輝焼鈍結果が得られ、また
、炉内に侵入してくる酸素量が４０００ＰＰＭ程度の炉
を使用しても光輝焼鈍を行うことができる。With this method, satisfactory bright annealing results can be obtained even when CO and CO2 are contained up to about 0.02%, and bright annealing results can be obtained even when the amount of oxygen entering the furnace is about 4000 PPM. Annealing can be performed.
さらに、雰囲気中への酸素の侵入が７５００ＰＰＭ以下
の場合には、水素ガスは容積比で４〜７％添加する。こ
の場合、使用する雰囲気ガスは軽度の爆発性であるが、
Ｆｅ−Ｎｉ系合金リードフレーム材料の表面を軽く還元
することが望まれる場合や、光輝焼鈍炉の気密性がさら
に劣るとき、あるいは少量のＣｒを含むＦａ−Ｎｉ系合
金リードフレーム材料を光輝焼鈍する場合に適した方法
である。Further, when the amount of oxygen entering the atmosphere is 7500 PPM or less, hydrogen gas is added in a volume ratio of 4 to 7%. In this case, the atmospheric gas used is mildly explosive;
When it is desired to lightly reduce the surface of the Fe-Ni alloy lead frame material, when the airtightness of the bright annealing furnace is even worse, or when bright annealing the Fa-Ni alloy lead frame material containing a small amount of Cr. This method is suitable for certain cases.
しかしながら、Ｎ２ の混合割合が容積比で７％以上に
なると爆発性が高くなり好ましくない。However, if the mixing ratio of N2 exceeds 7% by volume, the explosiveness becomes high, which is not preferable.
この条件は、上記Ｆｅ−Ｎｉ系のみならず他の合金にも
適用できる。This condition can be applied not only to the above-mentioned Fe-Ni alloy but also to other alloys.
例えば、低炭素鋼の光輝焼鈍雰囲気ガスとして用いられ
るＮ２． Ｎ２． ＣＯ，ＣＯ２の混合ガスの中で最も
安価なりＸガスが一般に使用されているＣｕ系合金リー
ドフレーム材料の光輝焼鈍も、本発明の雰囲気ガスを使
用すれば、Ｆｅ−Ｎｉ系合金のリードフレーム材料と同
一雰囲気ガスで光輝焼鈍できる。For example, N2 is used as a bright annealing atmosphere gas for low carbon steel. N2. Bright annealing of Cu-based alloy lead frame materials, for which X gas is generally used as it is the cheapest of the mixed gases of CO and CO2, can be performed using the atmosphere gas of the present invention. Bright annealing can be performed in the same atmosphere gas as .
ただし、Ｃｕ 系合金リードフレーム材料の場合には、
Ｎ２ ガスの添加量を少なくしても差支えなく、多くの
場合、容積比で１％程度のＮ２ を添加すれば満足でき
る光輝焼鈍が可能である。However, in the case of Cu-based alloy lead frame material,
There is no problem even if the amount of N2 gas added is reduced, and in many cases, satisfactory bright annealing can be achieved by adding about 1% by volume of N2.
なお、本発明をリードフレームに対して適用する場合の
リードフレームとは、成型前の帯状材料又は成型工程途
中の材料、さらには成型完了後のリードフレーム完成品
の全てを含むものである。Note that when the present invention is applied to a lead frame, the lead frame includes all of the strip material before molding, the material in the middle of the molding process, and the finished lead frame product after molding is completed.
第１表に本実施例で用いたＦＣ−４２Ｎ１合金リードフ
レーム材料の組成及び緒特性を示す。Table 1 shows the composition and characteristics of the FC-42N1 alloy lead frame material used in this example.
第２表には、上記Ｆｅ−４２Ｎｉ合金リードフレーム材
料を使用して実施した光輝焼鈍条件及びその結果の一例
を示した。Table 2 shows an example of bright annealing conditions and results obtained using the Fe-42Ni alloy lead frame material.
同表中に示したメツキ性とは、メツキ層の表面光Ｒ２表
面粗度及び密着性の良否を意味し、良好なものはＯ印で
示し、不良のものはＸ印で示した。The plating property shown in the same table means the quality of the surface R2 surface roughness and adhesion of the plating layer, and a good one is indicated by an O mark, and a poor one is indicated by an X mark.
同様ｉこ、爆発性については、全く爆発の可能性のない
ものについては○印、弱い爆発性のものは△印、強い爆
発性のものはＸ印で示し、また積層焼鈍については、可
能なものは○印、困難なものはＸ印で示した。Similarly, regarding explosive properties, those with no possibility of explosion are marked with ○, those with weak explosiveness are marked with △, and those with strong explosiveness are marked with X. Those that are difficult are marked with an ○, and those that are difficult are marked with an X.
第２表中のＮα１及びＮα２は比較例で、雰囲気ガスは
各々工業用高純Ｈ２及びアンモニア分解ガスである。Nα1 and Nα2 in Table 2 are comparative examples, and the atmospheric gases are industrial high-purity H2 and ammonia decomposition gas, respectively.
これらの結果は、光輝焼鈍の外観やメツキ性は良好だが
雰囲気ガスが強い爆発性であること、及び光輝焼鈍によ
ってリードフレームの表面が活性化して、お互いに接す
る面が固着しあうため、積層焼鈍ができないことが欠点
である。These results are due to the fact that bright annealing has good appearance and plating properties, but the atmospheric gas is highly explosive, and bright annealing activates the surface of the lead frame and causes the surfaces in contact with each other to stick together. The disadvantage is that it cannot be done.
Ｎｏ、 ３も比較例であり、雰囲気ガスとして高純度の
液体窒素を用いた場合であるが、リードフレーム材料の
表面はかなり激しく酸化し、かつメツキ性が非常に悪い
。Nos. 3 and 3 are also comparative examples, in which high-purity liquid nitrogen was used as the atmospheric gas, but the surface of the lead frame material was quite severely oxidized and the plating properties were very poor.
Ｎｏ、 ４もまた比較例としてＨＮＸガスを用いた場合
を示すが、この雰囲気ガスもかなり強い爆発性があるこ
と、及びメツキ性が悪いことが欠点である。No. 4 also shows a case where HNX gas is used as a comparative example, but this atmospheric gas also has the drawbacks of being quite explosive and having poor plating properties.
Ｎｏ、５．６．７は、本発明の実施例であるが、それぞ
れＮ２ の濃度が０．５％、１％、及び３％であり、い
ずれの場合も全く爆発の心配はなく、また外観、メツキ
性のいずれも良好であり、かつ積層焼鈍も可能である。No. 5.6.7 is an example of the present invention, but the N2 concentration is 0.5%, 1%, and 3%, respectively, and there is no risk of explosion in any case, and the appearance is , plating properties are both good, and lamination annealing is also possible.
Ｎα８は本発明の他の実施例であり、Ｈ，１度が４％の
場合を示す。この場合には、メータの誤差や、操業者の
ミスが重なると極めて微弱な爆発を起こすこともあるが
、Ｎ２ を添加する前の焼鈍炉内のＮ２中の酸素が２０
００ＰＰＭになる程度に、空気中の酸素が炉内に侵入し
ても良好な光輝焼鈍ができる。Nα8 is another example of the present invention, in which H,1 degree is 4%. In this case, a combination of meter error and operator error may cause an extremely weak explosion, but the oxygen in the N2 in the annealing furnace before adding N2
Good bright annealing can be achieved even if oxygen in the air enters the furnace to an extent of 0.00 PPM.
Ｎ１１９は本発明のさらに他の実施例であり、Ｎ２を７
％含んでいるが、万一操業ミスで爆発を生じても、それ
は弱い爆発である。N119 is yet another embodiment of the present invention, in which N2 is replaced by 7
%, but even if an explosion were to occur due to an operational error, it would be a weak explosion.
この場合には、焼鈍炉の気密性があまり高くなく、炉内
に侵入してくる酸素量が３５００．□と高い例であるが
、良好な光輝焼鈍結果が得られている。In this case, the airtightness of the annealing furnace is not very high, and the amount of oxygen entering the furnace is 3,500. Although this example has a high value of □, good bright annealing results have been obtained.
第 １ 表 〔発明の効果〕 本発明により、以下の効果を奏することができる。Table 1 〔Effect of the invention〕 According to the present invention, the following effects can be achieved.
（１〕 全く爆発の心配がないか、もしくは弱い爆発
性の雰囲気ガスを用いて、リードフレーム材料の光輝焼
鈍が可能になる。(1) Bright annealing of lead frame materials becomes possible using an atmospheric gas with no or only weak explosiveness.
（２）リードフレーム材料を積み重ねて、何らのトラブ
ルもなく光輝焼鈍ができるようになる。(2) Lead frame materials can be stacked and bright annealed without any trouble.
（３）使用する雰囲気ガスの単価が安価となり、かつそ
の消費量も減少する。(3) The unit price of the atmospheric gas used becomes cheaper, and its consumption also decreases.
特許出願人 株式会社 三井ハイチック代 理 人
小 堀 益 （ほか２名）■Patent applicant: Mitsui Hytic Co., Ltd. Agent: Masu Kobori (and 2 others)■
Claims (1)
、雰囲気中のＨ＿２ガスの添加量を制御することを特徴
とする金属材料の光輝焼鈍方法。 ２、空気中の酸素が焼鈍炉内へ侵入してくる量が２００
０＿Ｐ＿Ｐ＿Ｍ以下の焼鈍炉を使用し、容積比でＨ＿２
：０．５〜３％、ＣＯ＿２：０．０１％以下、ＣＯ：０
．０１％以下、残りＮ＿２ガスを雰囲気ガスとして光輝
焼鈍することを特徴とする金属材料の光輝焼鈍方法。 ３、空気中の酸素が焼鈍炉内へ侵入してくる量が４００
０＿Ｐ＿Ｐ＿Ｍ以下の焼鈍炉を使用し、容積比でＨ＿２
：３〜４％、ＣＯ＿２：０．０２％以下、ＣＯ：０．０
２％以下、残りＮ＿２ガスを雰囲気ガスとして光輝焼鈍
することを特徴とする金属材料の光輝焼鈍方法。 ４、空気中の酸素が焼鈍炉内へ侵入してくる量が７５０
０＿Ｐ＿Ｐ＿Ｍ以下の焼鈍炉を使用し、容積比でＨ＿２
：４〜７％、ＣＯ＿２：０．０３％以下、ＣＯ：０．０
３％以下、残りＮ＿２ガスを雰囲気ガスとして光輝焼鈍
することを特徴とする金属材料の光輝焼鈍方法。 ５、光輝焼鈍される金属材料がＦｅ−Ｎｉ系合金リード
フレームであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
乃至第４項のいずれかに記載の金属材料の光輝焼鈍方法
。[Claims] 1. A method for bright annealing a metallic material, characterized in that the amount of H_2 gas added in the atmosphere is controlled depending on the amount of oxygen in the air that enters the annealing furnace. 2. The amount of oxygen in the air that enters the annealing furnace is 200
Using an annealing furnace of 0_P_P_M or less, the volume ratio is H_2
: 0.5-3%, CO_2: 0.01% or less, CO: 0
．． A method for bright annealing a metal material, characterized in that bright annealing is performed using N_2 gas as an atmospheric gas. 3. The amount of oxygen in the air that enters the annealing furnace is 400%.
Using an annealing furnace of 0_P_P_M or less, the volume ratio is H_2
: 3-4%, CO_2: 0.02% or less, CO: 0.0
A method for bright annealing a metal material, characterized in that bright annealing is performed using 2% or less N_2 gas as an atmosphere gas. 4. The amount of oxygen in the air that enters the annealing furnace is 750
Using an annealing furnace of 0_P_P_M or less, the volume ratio is H_2
: 4-7%, CO_2: 0.03% or less, CO: 0.0
A method for bright annealing a metal material, characterized in that bright annealing is performed using 3% or less N_2 gas as the remaining N_2 gas. 5. The bright annealing method for a metal material according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal material to be bright annealed is an Fe-Ni alloy lead frame.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22511988A JPH0273915A (en) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | Bright annealing method for metal material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22511988A JPH0273915A (en) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | Bright annealing method for metal material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0273915A true JPH0273915A (en) | 1990-03-13 |
Family
ID=16824265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22511988A Pending JPH0273915A (en) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | Bright annealing method for metal material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0273915A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011074421A (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Ntn Corp | Heat treatment method for steel and method for manufacturing machine part |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5042093U (en) * | 1973-08-21 | 1975-04-28 | ||
| JPS5165010A (en) * | 1974-12-04 | 1976-06-05 | Fujikoshi Kk | Sutenresukono kokinetsushorihoho |
| JPS5625254A (en) * | 1979-08-04 | 1981-03-11 | Nippon Shiyuuhenki Kk | Skew correction system |
| JPS60138004A (en) * | 1983-12-26 | 1985-07-22 | Shimadzu Corp | Safety device in heat treating furnace |
-
1988
- 1988-09-07 JP JP22511988A patent/JPH0273915A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5042093U (en) * | 1973-08-21 | 1975-04-28 | ||
| JPS5165010A (en) * | 1974-12-04 | 1976-06-05 | Fujikoshi Kk | Sutenresukono kokinetsushorihoho |
| JPS5625254A (en) * | 1979-08-04 | 1981-03-11 | Nippon Shiyuuhenki Kk | Skew correction system |
| JPS60138004A (en) * | 1983-12-26 | 1985-07-22 | Shimadzu Corp | Safety device in heat treating furnace |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011074421A (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Ntn Corp | Heat treatment method for steel and method for manufacturing machine part |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lee et al. | Surface tension and its temperature coefficient of liquid Sn-X (X= Ag, Cu) alloys | |
| Haanappel et al. | Behaviour of various glass–ceramic sealants with ferritic steels under simulated SOFC stack conditions | |
| Wang et al. | Determination of martensite start temperature in engineering steels part I. Empirical relations describing the effect of steel chemistry | |
| CN109844161A (en) | The manufacture system of metal-base film | |
| GB2092621A (en) | Forming oxide layer on alloy steels | |
| CN104988288A (en) | No-hydrogen atmosphere protection heat treatment process completely without decarburization for steel | |
| JPH0273915A (en) | Bright annealing method for metal material | |
| JPH0148343B2 (en) | ||
| KR940001346B1 (en) | Aluminum diffusion coating layer of heat resisting stainless steel and method for forming the same | |
| EP2653213B1 (en) | Method for providing a humidified gas stream | |
| EP1522601B1 (en) | Sintered component made of stainless steel with high corrosion resistance and production method therefor | |
| JPS5655503A (en) | Production of metal magnetic powder of superior corrosion resistance | |
| Luo et al. | Oxidation behavior of Kovar alloy in controlled atmosphere | |
| JP4491713B2 (en) | Copper brazing method for brass parts | |
| Pint et al. | The role of oxygen uptake and scale formation on the embrittlement of vanadium alloys | |
| CN107858636A (en) | The standby Al of powder heap control oxygen compacting2O3And Cr2O3The method of film | |
| US5769966A (en) | Insulator coating for high temperature alloys method for producing insulator coating for high temperature alloys | |
| Liu et al. | High temperature oxidation resistance of 9Ni steel | |
| Flanagan et al. | The effect of CO on hydrogen permeation through Pd and through internally oxidized and un-oxidized Pd alloy membranes | |
| JP2732403B2 (en) | Ammonia gas nitriding method for non-nitridable metal materials | |
| JPH07197206A (en) | Stainless steel and piping system | |
| Schlain et al. | Corrosion properties of high-purity vanadium | |
| JPS6257430B2 (en) | ||
| KR880001255B1 (en) | Glass to metal sealing | |
| TW486521B (en) | Process to avoid adhesions during the annealing of non-ferrous metal objects |