JPH0441631A - 半導体装置のリードフレーム用高強度Cu合金 - Google Patents

半導体装置のリードフレーム用高強度Cu合金

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JPH0441631A
JPH0441631A JP14600090A JP14600090A JPH0441631A JP H0441631 A JPH0441631 A JP H0441631A JP 14600090 A JP14600090 A JP 14600090A JP 14600090 A JP14600090 A JP 14600090A JP H0441631 A JPH0441631 A JP H0441631A
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Rensei Futatsuka
二塚 錬成
Seiji Kumagai
誠司 熊谷
Junichi Kumagai
淳一 熊谷
Masuhiro Izumida
泉田 益弘
Seiji Noguchi
誠司 野口
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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〕 この発明は、高強度を有し、したがって半導体装置のリ
ードフレームとして用いた場合に、これの高集積化およ
び軽量化に十分対応することができ、かつ前記リードフ
レームに要求される導電性、耐熱性、およびはんた付は
性にもすぐれたCu合金に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、ICやLSIなどの半導体装置のリードフレーム
として用いられている材料に、特公昭64−449号公
報に記載されるとおりの、Fe:2〜2.4%、 P 
 : 0.001〜0.1%、Zn:0.01〜1%、
 Mg : 0.001〜0.1%、を含有し、残りが
Cuと不可避不純物からなる組成(以上重量%、以下%
は重量%を示す)を有するCu合金がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
一方、近年の半導体装置の高集積化および軽量化はめざ
ましく、これに伴ない、これの構造部材であるリードフ
レームにもより一層の薄肉化が要求されているか、上記
の従来Cu合金は、上記リードフレームに要求される導
電性、耐熱性、およびはんだ付は性にはすぐれるものの
、強度が十分てなく、このため上記従来Cu合金を用い
てリードフレームを製造した場合、満足な薄肉化をはか
ることができないのが現状である。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、半導体
装置のリードフレームとして用いられている上記の従来
Cu合金に着目し、これのより一層の強度向上をはかる
べく研究を行なった結果、上記の従来Cu合金に、合金
成分としてSnを0.005〜0.05%含有させると
、上記従来Cu合金のもつすぐれた導電性、耐熱性、お
よびはんだ付は性が損なわれることなく、−段と高強度
をもつようになり、したがってこれを半導体装置のリー
ドフレームとして用いた場合薄肉化が可能となり、半導
体装置の高集積化および軽量化が対応することができる
ようになるという研究結果を得たのである。
この発明は、上記研究結果にもとづいてなされたもので
あって、 Fe:2〜2.4%、  P  : 0.001〜0.
1%、Zn:0.01〜1%、  Mg : o、oo
t 〜o、i%、Sn : 0.005〜l)、05%
、を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成を
有する半導体装置のリードフレーム用高強度Cu合金に
特徴を有するものである。
つぎに、この発明のCu合金において、成分組成を上記
の通りに限定した理由を説明する。
(a)  Fe Fe成分には、強度を向上させる作用があるが、その含
有量が2%未満では所望の高強度を確保することができ
ず、一方その含有量が2,4%を越えると、導電率が低
下するようになると共に、素地中にFeの巨大析出物が
形成されるようになって圧延加工性が劣化するようにな
ることから、その含有量を2〜2,4%と定めた。
(b)  p P成分には、脱酸作用があるほか、Feと結合して素地
中に微細に分散する鉄りん化物を形成し、もって強度、
導電性、および耐熱性を向上させる作用があるが、その
含有量か0.001%未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方その含有量が0.1%を越えると、導電
性が低下するようになることから、その含有量を0.0
01〜0.1%と定めた。
(c)  Zn Zn成分には、P成分と同様に脱酸作用があるほか、強
度、伸び、および導電率の変化率を少なくする、すなわ
ちこれらの特性を安定化する作用があるが、その含有量
か0,01%未満では前記作用に所望の効果が得られず
、一方1%を越えて含有させても前記作用が飽和し、よ
り一層の向上効果が得られないばかりでなく、導電性が
低下するようになることから、その含有量を0.01〜
1%と定めた。
(d)  Mg Mg成分には、伸びおよび導電性を損なうことなく、強
度、耐熱性、およびはんだ付は性を向上させる作用があ
るか、その含有量が0.001%未満では前記作用に所
望の効果か得られず、一方その含有量が0.196を越
えると、導電性が低下するようになるほか、溶湯の流動
性が低下して、鋳造か困難になることから、その含有量
を0.001〜0.1%と定めた。
(e)  5n Sn成分には、FcおよびMgと共存した状態で、はん
だ付は性および伸びを損なうことなく、強度を著しく向
上させ、さらに耐熱性も向上させる作用かあるか、その
含有量か0.00596未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方その含有量が0,05%を越えると導
電性が低下するようになることから、その含有量を0.
005〜005%と定めた。
〔実 施 例〕
つぎに、この発明のCu合金を実施例により具体的に説
明する。
通常の低周波溝型誘導炉を用い、それぞれ第1表に示さ
れる成分組成をもったCu合金溶湯を調製し、半連続鋳
造法にて厚さ:150m+wX幅:400mmX長さ:
 15C1(1miの寸法をもった鋳塊とした後、この
鋳塊に圧延開始温度:900℃にて熱間圧延を施して厚
さ:11mmの熱延板とし、ついで水冷後、前記熱延板
の上下面を面削して厚さ:]Ommとした状態で、1次
冷間圧延を施して、その厚さを2.5關とし、続いて温
度:550℃に3時間保持の条件で1次時効処理を施し
た後、ロールバフ研磨にて表面の酸化膜および汚れを除
去した状態で、2次冷間圧延を施して、厚さ:0.83
3mmとし、さらに温度:500℃に2時間保持の2次
時効処理を施した後、同じくロールバフ研磨を施した状
態で、仕上圧延率、70%にて最終冷間圧延を行なって
厚さ+ 0.25mmの条材とし、これに最終的に25
0〜350℃の範囲内の所定温度に15分間保持の条件
で歪取り焼鈍を行ない、酸洗することにより本発明Cu
合金条材1〜11および比較Cu合金条材1〜9をそれ
ぞれ製造しt二。
なお、比較Cu合金条材1〜9は、いずれもCu合金の
構成成分のうちのいずれかの成分含有量(第1表に※印
を付す)がこの発明の範囲から外れた組成をもつもので
ある。
ついて、この結果得られた各種のCu合金条材について
、引張強さ、伸び、導電率、および軟化点を測定し、さ
らにはんだ付は性を評価する目的で、85%5n−40
%pbの組成を有するはんだ材を浸漬法によりめっきし
、これを大気中、温度:150℃に500時間保持の実
用条件にモディファイした条件で加熱した後、180°
曲げて再び元に戻す曲げを行ない、曲げ部分におけるは
んだ材の剥離の有無を観察した。これらの結果を第1表
に示した。
〔発明の効果〕
第1表に示される結果から、本発明Cu合金条材1〜1
1は、いずれも上記従来Cu合金に相当する組成を有す
る比較Cu合金条材8に比して一段と高強度を有し、か
つ導電性、耐熱性、およびはんだ付は性についても、こ
れと同等あるいはこれ以上のすぐれた特性をもつことが
明らかであり、一方、比較Cu合金条材1〜9に見られ
るように、Cu合金の構成成分のうちのいずれかの成分
含有量でもこの発明の範囲から外れると、上記特性のう
ちの少なくともいずれかの特性が劣ったものになること
か明らかである。
上述のように、この発明のCu合金は、高強度を有し、
かつ導電性、耐熱性、およびはんだ付は性にもすぐれて
いるので、これらの特性が要求される半導体装置のリー
ドフレームとして用いた場合にすぐれた性能を発揮し、
その上上記従来Cu合金と比較して一段と高い強度を有
するので、リードフレームの薄肉化および形状複雑化を
可能とし、半導体装置の高集積化および軽量化に寄与す
るところ大なる特性を有するのである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Fe:2〜2.4%、P:0.001〜0.1%
    、Zn:0.01〜1%、Mg:0.001〜0.1%
    、Sn:0.005〜0.05%、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする半導体装置のリー
    ドフレーム用高強度Cu合金。
JP2146000A 1990-06-04 1990-06-04 高強度を有する半導体装置のCu合金製リードフレーム材 Expired - Lifetime JP2673967B2 (ja)

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