JPH06120405A - リードフレーム材及びその製造方法 - Google Patents

リードフレーム材及びその製造方法

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JPH06120405A
JPH06120405A JP26612192A JP26612192A JPH06120405A JP H06120405 A JPH06120405 A JP H06120405A JP 26612192 A JP26612192 A JP 26612192A JP 26612192 A JP26612192 A JP 26612192A JP H06120405 A JPH06120405 A JP H06120405A
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JP
Japan
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lead frame
frame material
hardness
diffusion layer
plating layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP26612192A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Yamada
廣志 山田
Kazuhisa Ishida
和久 石田
Fumio Iwane
文男 岩根
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スタンピング性に優れ、しかもメッキ性に優
れたリードフレーム材及びその製造方法を提供するこ
と。 【構成】 Fe−Ni系の金属材料からなるリードフレ
ーム材1において、Ni含有量が30〜55重量%であ
り、リードフレーム材1の表面近傍にCu又はFe3
iを含む拡散層4を有するとともに、拡散層4の表面に
Ni又はCuからなるメッキ層3を有することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、打ち抜きの際にバリの
小さな(スタンピング性に優れた)リードフレーム材及
びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばICリードフレームを製造
する場合には、材料として導電性に優れたFe−Ni系
の金属材料が用いられている。具体的には、例えば膨張
率が小さく樹脂のモールディングに際に剥離が生じ難
い、Fe−42Ni合金からなるリードフレーム材が、
通常使用されている。
【0003】このリードフレーム材を製造する方法とし
て、下記の方法が採用されている。まず、Fe−Ni
合金の板材の熱間圧延を行ない、次いで冷間圧延を行
ない、更に一度軟化焼鈍を行なう。その後50%以
下の加工度で仕上げ圧延を行い、次いで所定幅に剪断
加工して所定厚さの帯板を製造する。そして、この帯
板に対してプレス打ち抜き加工を行ない、更に金属の
接合性及び導電性を高める等の目的でメッキ処理を行な
い、その後樹脂によるモールディング等の処理を行な
っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このF
e−42Ni合金のリードフレーム材は、膨張率が小さ
く樹脂のモールディングに好適であるが、次の様な問題
があり、必ずしも好ましくない。
【0005】つまり、前記の様なリードフレーム材をプ
レスにて打ち抜いて加工する場合、一般に、図9に示す
様な大きなバリP1がプレス方向裏側に発生してしま
う。例えば0.2mmの厚さのリードフレーム材P2の場
合には、通常0.05mm以上の高さのバリP1が穴P3
の周端部に発生する。ところが、このバリP1の高さが
0.05mmより大きいと、例えばリードフレーム材P2
から切り離したリードフレームにIC等をマウントする
際などに邪魔になってしまう。そこで、従来では、プレ
スによる打ち抜きを行った後には、バリP1を除去する
作業工程が必要であった。
【0006】この大きなバリP1の発生を防止する対策
として、例えばリードフレーム材P1の表面に対し、従
来の浸炭法や窒化法等の表面硬化処理を施すと、表面が
硬くなって大きなバリP1の発生がある程度抑えられる
が、その場合には、かえって後工程でのメッキ性が悪く
なるという別な問題が生じてしまう。
【0007】そこで、本発明は、前記課題を解決するた
めになされ、スタンピング性に優れ、しかもメッキ性に
優れたリードフレーム材及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
の請求項1の発明は、Fe−Ni系の金属材料からなる
リードフレーム材において、Ni含有量が30〜55重
量%であり、該リードフレーム材の表面近傍にCu又は
Fe3Niを含む拡散層を有するとともに、該拡散層の
表面にNi又はCuからなるメッキ層を有することを特
徴とするリードフレーム材を要旨とする。
【0009】請求項2の発明は、前記請求項1に記載の
リードフレーム材の製造方法であって、前記Fe−30
〜55重量%Niの金属材料からなるリードフレーム材
の表面にメッキ層を形成し、その後焼鈍を行って前記拡
散層を形成することを特徴とするリードフレーム材の製
造方法を要旨とする。
【0010】請求項3の発明は、前記請求項1に記載の
リードフレーム材の製造方法であって、前記Fe−30
〜55重量%Niの金属材料からなるリードフレーム材
の表面にメッキ層を形成した後に、該リードフレーム材
に対して歪みを与える歪加工を施し、その後焼鈍を行っ
て前記拡散層を形成することを特徴とするリードフレー
ム材の製造方法を要旨とする。
【0011】ここで、前記リードフレーム材としては、
ICリードフレーム用のリードフレーム材が挙げられ
る。また、前記Fe−Ni系の金属材料としては、Ni
を30〜55重量%の範囲で含んだFe−Ni合金が挙
げられるが、そのうち、特にNi含有量が42重量%の
ものが好適である。
【0012】前記メッキ層の厚さとしは、1〜5μmが
好適である。前記リードフレーム材の表面の硬さとして
は、ビッカース硬度[Hv]で約230〜260の範囲
が好適であり、かつリードフレーム材の中心付近の硬さ
は、約180〜230[Hv]の範囲が好適である。
【0013】前記焼鈍の温度としては、リードフレーム
材の表面の硬さ及び中心付近の硬さを前記好適な範囲に
保つために、約550〜650℃の範囲が好適である。
前記歪加工の方法としては、例えばローラーレベラーや
ショットピーニングによる方法が挙げられる。
【0014】
【作用】本発明は 本発明者らが、リードフレーム材の
組成及びその表面構造と、表面及び中心の硬さとの関係
について研究を重ねた結果得られた知見に基づくととも
に、図1に示す様に、Fe−Ni合金の表面硬さとバリ
の高さとには一定の関係があり、表面硬度の大きなもの
ほどバリの高さが小さいという知見に基づいてなされた
ものである。
【0015】つまり、請求項1の発明は、Fe−Ni系
の金属材料からなるリードフレーム材として、Ni含有
量を30〜55重量%とすることによって、例えば熱膨
張率等のリードフレーム材に必要な特性とともに、打ち
抜きの際に必要とされる(主として内部の)材料の硬さ
を適度なものとすることができる。
【0016】しかも、リードフレーム材の表面近傍にC
u又はFe3Niを含む拡散層を設けることによって、
表面硬度が向上する。つまり、拡散層にCuが含まれる
場合には、Cuは固溶体となってリードフレーム材の成
分原子間に存在するので、このCu固溶体によって表面
硬度が上昇する。また、拡散層にFe3Niの金属間化
合物が含まれる場合には、図2に示す様に、表面から所
定の深さのFe3Niの存在する部分の表面硬度が同様
に上昇する。
【0017】よって、本発明のリードフレーム材は、中
心部の硬度が比較的低いので打ち抜き加工が容易であ
り、また表面の硬度が高いので打ち抜きの際に発生する
バリの高さが低いものになり、しかも表面にはメッキ層
が形成されているので、後工程におけるメッキ処理等が
容易になる。
【0018】請求項2の発明は、請求項1のリードフレ
ーム材の製造方法であって、前記組成のリードフレーム
材の表面にCu又はNiからなるメッキ層を形成し、そ
の後焼鈍を行う方法である。よって、メッキ層がCuの
場合は、リードフレーム材本体側にCuが拡散してCu
固溶体を形成するので、表面硬度が上昇する。一方、メ
ッキ層がNiの場合は、リードフレーム材本体側にNi
が拡散してFe3Niの金属間化合物を形成するので、
同様に表面硬度が上昇する。
【0019】請求項3の発明は、請求項1のリードフレ
ーム材の製造方法であって、前記組成のリードフレーム
材の表面にメッキ層を形成した後に、リードフレーム材
に対して歪みを与える歪加工を施し、その後焼鈍を行っ
て拡散層を形成する方法である。つまり、請求項2の発
明に、更に例えばローラーレベラー等による歪加工の工
程を加えている。この歪加工を施すと、図3に示す様
に、内部より表面の歪み(ε)が大きくなるが、歪みが
大きくなると硬度が上昇するので、結果として表面の硬
度が上昇することになる。
【0020】
【実施例】次に、本発明を一層明らかにするために、好
適な実施例を説明する。本第1実施例では、リードフレ
ーム材としてFe−42(重量)%Niの材料を用い、
下記の〜手順で、図4の断面図に示すリードフレー
ム材1を製造した。
【0021】上記材料について、圧延・焼鈍を数回繰
り返し、0.25mmの厚さの圧延材を製造する。 真空中にて、約1000℃に5分間保った後に冷却し
て軟化焼鈍を行なう。 所定の圧力を加えて、冷間にて50%以下の加工度で
0.15mmの厚さになるまで、仕上げ圧延を行なう。
【0022】所定幅(例えば50mm)に剪断加工す
る。 リードフレーム材1の本体2の表面に、厚さ1〜5μ
mの範囲のCuによるメッキ層3を形成する。 真空中にて、約600℃に5分間保った後に冷却して
焼鈍を行なう。この時、Cuが本体2側に拡散して拡散
層4を形成する。また、この焼鈍の温度は、図5に示す
様に、表面硬度が一定以上(例えば225[Hv]程度
以上)となる様に、例えば550〜650℃の範囲に設
定する。尚、図6に示す様に、焼鈍の温度が約650℃
以上となると、リードフレーム材1の本体2側の硬度が
急速に低下するので、この点からも焼鈍の温度は650
℃以下にすることが望ましい。
【0023】そして、焼鈍の後にプレス打ち抜きを行
なって穴6を形成するが、この穴6の周端部に形成され
たバリ5は高さの低い(0.05mm以下の)ものであ
る。 つまり、本実施例のリードフレーム材1は、その材料と
して、Fe−42%Niを使用しているので、リードフ
レーム材1に必要な熱膨張率等の特性を備えるととも
に、その本体2側がプレス可能な適度の硬さを有してい
る。
【0024】また、リードフレーム材1の(メッキ層3
の内側の)表面近傍にCuが拡散してCu固溶体となっ
た拡散層4が形成されているので、表面硬度が増大して
いる。その結果、プレス打ち抜きの際のバリ5の高さが
低くなるので、従来の様なバリ5を除去する作業を省く
ことができる。しかも表面にはメッキ層3が形成されて
いるので、後工程におけるメッキ処理が容易になるとい
う利点がある。
【0025】次に、第2実施例について説明する。本第
2実施例では、リードフレーム材として、Fe−42
(重量)%Niの材料を用い、下記の〜手順で、前
記第1実施例とほぼ同様な構造のリードフレーム材10
(図7)を製造した。
【0026】圧延・焼鈍を数回繰り返し、0.25mm
の厚さの圧延材を製造する。 真空中にて、約1000℃に5分間保った後に冷却し
て軟化焼鈍を行なう。 所定の圧力を加えて、冷間にて50%以下の加工度で
0.15mmの厚さになるまで、仕上げ圧延を行なう。
【0027】所定幅(例えば50mm)に剪断加工す
る。 リードフレーム材10の本体の表面に、厚さ1〜5μ
mの範囲のNiによるメッキ層3を形成する。 真空中にて、約600℃に5分間保った後に冷却して
焼鈍を行なう。この時、Niが本体側に拡散してFe3
Niの金属間化合物からなる拡散層を形成する。また、
焼鈍の温度は、例えば550〜650℃の範囲に設定す
る。
【0028】その後、焼鈍を行ったリードフレーム材
10を、図7に示す様に、インターメッシュを1.5mm
としたローラーレベラー12で曲げ、リードフレーム材
10の表面を歪ませて、一層表面を硬化させる。尚、図
8に示す様に、インターメッシュを増大させると、表面
の歪が大きくなるので、表面硬度も増大する。
【0029】そして、プレス打ち抜きを行なって、高
さの低い(0.05mm以下の)バリを有する穴を形成す
る。 つまり、本実施例のリードフレーム材10は、前記第1
実施例と同様な効果を奏するとともに、リードフレーム
材10の(メッキ層の内側の)表面近傍にNiが拡散し
てFe3Niの金属間化合物となった拡散層が形成さ
れ、しかもローラーレベラー12で表面に歪みが与えら
れているので、表面硬度が増大する。その結果、プレス
打ち抜きを際のバリの高さが低くなるので、従来の様な
バリを除去する作業を省くことができるという利点があ
る。
【0030】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこれら実施例に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲内で種々なる態様にて実現することがで
きることはいうまでもない。
【0031】
【発明の効果】以上説明した様に、請求項1の発明で
は、Fe−Ni系の金属材料からなるリードフレーム材
として、Ni含有量を30〜55重量%とすることによ
って、例えば熱膨張率等のリードフレーム材に必要な特
性とともに、打ち抜きの際の全体的な硬さを適度なもの
とすることができる。しかも、リードフレーム材の表面
近傍にCu又はFe3Niを含む拡散層を設けることに
よって、表面硬度が向上するという利点がある。
【0032】よって、本発明のリードフレーム材は、中
心部の硬度が比較的低いので打ち抜き加工が容易であ
り、また表面の硬度が高いので打ち抜きの際に発生する
バリの高さが低いものになり、よって、バリを削り取る
作業が省略できるという顕著な効果を奏する。しかも表
面にはメッキ層が形成されているので、後工程における
メッキ処理等が容易になるという利点がある。
【0033】請求項2の発明は、請求項1の組成のリー
ドフレーム材の表面にCu又はNiからなるメッキ層を
形成し、その後焼鈍を行うので、リードフレーム材の表
面硬度が上昇するという効果がある。請求項3の発明
は、請求項1の組成のリードフレーム材の表面にメッキ
層を形成した後に、リードフレーム材に対して歪みを与
える歪加工を施し、その後焼鈍を行って拡散層を形成す
るので、一層表面の硬度が上昇するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 バリの高さと表面硬度との関係を示すグラフ
である。
【図2】 硬さと表面からの深さとの関係を示すグラフ
である。
【図3】 リードフレーム材の深さと歪みとの関係を示
す説明図である。
【図4】 リードフレーム材を一部切断して示す断面図
である。
【図5】 表面硬さと焼鈍温度との関係を示すグラフで
ある。
【図6】 板の中心部の硬さと焼鈍温度との関係を示す
グラフである。
【図7】 ローラーレベラーによる加工を示す説明図で
ある。
【図8】 表面硬さとインターメッシュとの関係を示す
グラフである。
【図9】 従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
1,10…リードフレーム材 3…メッキ層 4
…拡散層 5…バリ 6…穴
【手続補正書】
【提出日】平成4年10月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正内容】
【図7】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 30/00 38/00 302 R 38/08 C23C 10/00 7516−4K 30/00 A

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Fe−Ni系の金属材料からなるリード
    フレーム材において、Ni含有量が30〜55重量%で
    あり、該リードフレーム材の表面近傍にCu又はFe3
    Niを含む拡散層を有するとともに、該拡散層の表面に
    Ni又はCuからなるメッキ層を有することを特徴とす
    るリードフレーム材。
  2. 【請求項2】 前記請求項1に記載のリードフレーム材
    の製造方法であって、前記Fe−30〜55重量%Ni
    の金属材料からなるリードフレーム材の表面にメッキ層
    を形成し、その後焼鈍を行って前記拡散層を形成するこ
    とを特徴とするリードフレーム材の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記請求項1に記載のリードフレーム材
    の製造方法であって、前記Fe−30〜55重量%Ni
    の金属材料からなるリードフレーム材の表面にメッキ層
    を形成した後に、該リードフレーム材に対して歪みを与
    える歪加工を施し、その後焼鈍を行って前記拡散層を形
    成することを特徴とするリードフレーム材の製造方法。
JP26612192A 1992-10-05 1992-10-05 リードフレーム材及びその製造方法 Pending JPH06120405A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002194509A (ja) * 2000-12-25 2002-07-10 Daido Steel Co Ltd リードフレーム用Fe−Ni系合金材料、及びリードフレームの製造方法
JP2018512501A (ja) * 2015-02-20 2018-05-17 ヘラエウス ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト チップカードモジュールを製造するための帯状の基板

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JP2002194509A (ja) * 2000-12-25 2002-07-10 Daido Steel Co Ltd リードフレーム用Fe−Ni系合金材料、及びリードフレームの製造方法
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