JPH0278261A

JPH0278261A - 半導体用リードフレームとその製造法

Info

Publication number: JPH0278261A
Application number: JP23082788A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Mitsui; 孝昭三井
Original assignee: Mitsui High Tec Inc
Current assignee: Mitsui High Tec Inc
Priority date: 1988-09-13
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1990-03-19
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH07120740B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、半導体用リードフレームの素材の構成に関す
る。

〔従来の技術〕

近年の半導体デイバイスの高集積化、高出力化、高信頼
性、小型化等に伴い、そのためのリードフレームに対す
る要求も多岐にわたっており、そのため、機械的性質、
熱・電気的性質、熱膨張性、プレス成形性、めっき性、
耐熱性等において以下のことが要求される。

（１）機械的性質引っ張り強さが４０〜７０ｋｇ／ｍｍ’、伸び率が６％
以上あって、その上、繰り返し曲げ強さがデイバイスの
実装に耐える強さを有すること。

（２）熱・電気的性質熱伝導率が６０％ｌＡＣ３以上であって、デイバイスの
発熱に対して、放熱性が良く、電気伝導性が良いこと。

（３）熱膨張性熱膨張係数が半導体チップおよび封止材料に近いこと。

（４）　　プレス成形性成形品であるリードの位置精度が高いこと。

（５）めっき性内部めっき、外装はんだめっきを容易に行うことができ
ること。

（６）耐熱性デイバイス実装中の加熱による強度の低下が少ないこと
。

従来、上記リードフレーム材としての要求特性を比較的
満足するものとして、例えば特公昭６２−４２０１８号
公報に記載されているように、経済的な要因もあって、
鉄−ニッケル合金、銅合金が主として使用されて来た。

しかしながら、上記のリードフレーム材のうち鉄−ニッ
ケル合金は、その機械的性質、熱膨張性および耐熱性に
おいては良好であるが、熱伝導性、電気伝導性、それに
めっき性において劣るという問題がある。

他方、銅合金は、熱伝導性、電気伝導性、それにめっき
性においては良好であるが、機械的性質と熱膨張係数が
大きいという問題がある。

その上、ニッケル等の価格高騰もあって、例えば、特開
昭５９−７６４５３号公報に記載のように、上記リード
フレームの緒特性を総合的に満足する材料として、鉄、
ニッケル、クロム等の合金の基材上に銅または銅合金を
熱間高圧下率の下で接合し、焼鈍したクラッド材が使用
されるようになった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このようなりラッド材は、高圧下率によって
表面が硬化し、そのため、その後のプレス、切断、打ち
抜き等で所定の形状に成形する際に、欠け、割れ、剥離
等が生じ、製品の歩留まりが低下するという欠陥がある
。

本発明において解決すべき課題は、このようなりラッド
材からなるリードフレームの欠陥を解消して、単一素材
からなるリードフレームと同様の特性と歩留まりとを有
するリードフレームを得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、クラッド材の基材と表面材との間にめっき層
を介在せしめたもので、これによって、基材上への表面
材の圧接能が改善され、低い圧接力によって基材上にク
ラッド層が形成される。そのため、クラッド材でありな
がら、表面硬化がなく上記要求特性を全て満足するリー
ドフレームを得ることができる。

本発明における基材と、表面材、それにめっき層を形成
する金属材料の組み合わせとしては、第１表に記載のも
のが好適に適用できる。

第　　１　　表とくに、基材としては耐腐食性１機械的強度および経済
性の点から、鉄−クロム合金が好ましい。

この場合、耐腐食性とめっき性との点からＣｒの含有量
は５〜１０．５重量％の範囲内にある必要がある。

その厚みは、機械的強度、プレス成型性の点からリード
フレーム全体の厚みの６０〜８０％であることが望まし
い。

また、表面材としては、電気、熱伝導性が良い銅、銅合
金等が好ましく、表面材の厚みはその材質にもよるが、
銅材を用いたときには片側厚みがリードフレーム全体厚
みの１０〜２０％の範囲内であって、好ましくは１５％
程度である。

基材と表面材との間に介在するメツキ層は、銅。

銀、金等が適用できるが、経済性の点から銅が好ましい
。ステンレス材に銅めっきを施す公知のアルカリ浴めっ
き法等によって形成することができる。このめっき層の
厚みは、リードフレーム全体の厚みの０．５〜１％であ
ることが望ましい。

この範囲内にあることが接合強度の点から望ましく、め
っき屡が薄いと基材中に拡散して、接合強度が低下し剥
離の原因となる。

また、基材と表面材との間にめっき層が介在するため、
常温低圧下率で最適な強度と打ち抜き特性をもつように
加工、硬化される。この場合、圧）のストレス、表面材
のズレ等の点から、圧下率は２５〜３０％の範囲にある
ことが望ましい。

これによって、基材７と表面材５とがめつき層６を介し
て圧接され、層間の界面に沿って相接触する部分に冶金
学的接合によってクラッド材が形成される。

〔実施例〕

第１図に示す形状を有するリードフレームを本発明に基
づいて作成した。

同図を参照して、基材７として０．２２＋＋＋ｍ厚の鉄
−クロム合金条材を使用した。この基材７の両面に、以
下のめっき条件の下で、５μｍ厚の銅めっき６を施した
。

〈めっきの条件〉めっき浴組成ニジアン化鋼　１５〜３０ｇ／ｌ、シアン
化ナトリウム　３０〜４５ｇ／ｌ、遊離シアン化ナトリ
ウム　１０〜１５　ｇ　／　ｊ’　、水酸化カリウムＤ
〜４　ｇ／ｌ。

めっき条件：浴温；室温、ｐ）１；１１．４〜１２．０
、陰極電流密度４〜８Ａ／ｄｍ”、陽極；電気Ｗ４゜表
面形成材としては、０．０５ｍｍ厚の銅条材８を使用し
、該銅条材８を該めっき層６の上に載せて圧延によって
全圧下率３０％で接合した。

これによって、第２図に示すクラッド材を得た。

さらに、このクラッド材を普通のプレス加工方法で打ち
抜き、第１図に示すようなリードフレームが形成される
。即ち、プレス加工方法は、前記クラッド材から順次打
ち抜かれてマウンティングバット１を形成し、マウンテ
ィングバット１に隣接して放射状に離間して配設された
複数のインナリード２とアウタリード４を形成し、マウ
ンティングバット１を支持するサポートパー１ａを形成
し、且つリード２，４を支持するダムバー３とサイトレ
ール３ａを形成して、リードフレームが得られる。

〔発明の効果〕

本発明によって以下の効果を奏することができる。

（１）　　電気、熱伝導が良好で機械的強度、耐腐食性
等、リードフレーム特性要求を満たすリードフレームが
得られる。

（２）高純度の銅材を有するため、パッケージ材料によ
っては、銀、金等の貴金属めっきが不必要となり、また
必要としても薄くてよいので貴金属の節減になる。

（３）　　リードフレームの成形に際しても、めっき層
を介しているため常温低圧下率で接合でき、また表面硬
化されていないので、歪みが少なく正確な切断とパッド
加工が可能になり、高い信頼性を有するリードフレーム
を得ることができる。

（４）表面硬度０表面状態等において加工の条件に左右
されることなく、機械的強度が基材そのもの、表面状態
が表面材そのものの特性を有するリードフレームを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって得たリードフレームの６態様を
示し、第２図はその断面構造を示す図である。１：マウンティングバット１ａ：サポートバー２＝イン
ナリード　　　　３：ダムパー３ａ：サイドレール　　
　４：アウタリード５：表面材　　　　　　　６：めっ
き層７：基材　　　　　　　　８：銅条付

Claims

【特許請求の範囲】１、基材と基材両面上の表面材との間にそれぞれめっき
層を介在せしめたクラッド材からなる半導体用リードフ
レーム。２、基材がクロムを５〜１０．５％含有する鉄合金耐腐
食材からなり、表面材とめっき層とが純度９９．９９９
％以上の銅材とからなる特許請求の範囲第１項に記載の
半導体用リードフレーム。３、銅めっき層の厚みが、リードフレーム全体の厚みに
対してそれぞれ０．５〜１％であり、且つ表面材の厚み
が、リードフレーム全体の厚みに対してそれぞれ１０〜
２０％である特許請求の範囲第２項に記載の半導体用リ
ードフレーム。４、基材表面に前記銅めっき層を形成し、その上に前記
表面材を載置して、２０〜３０％の圧下率で接合する工
程を有する半導体用リードフレームの製造法。