JPH06172895A - リードフレーム用銅合金 - Google Patents

リードフレーム用銅合金

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JPH06172895A
JPH06172895A JP4324427A JP32442792A JPH06172895A JP H06172895 A JPH06172895 A JP H06172895A JP 4324427 A JP4324427 A JP 4324427A JP 32442792 A JP32442792 A JP 32442792A JP H06172895 A JPH06172895 A JP H06172895A
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JP
Japan
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lead frame
copper alloy
alloy
atom number
property
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Pending
Application number
JP4324427A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideya Takahashi
秀也 高橋
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Dowa Metanix Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Metanix Corp
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Publication date
Application filed by Yamaha Metanix Corp filed Critical Yamaha Metanix Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/06Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集積回路用のリードフレームにおいて、高強
度、高導伝率、および良好な表面性、平坦性、エッチン
グ性、メッキ性を有し、表面実装後における接合部の経
時変化を少なくする。 【構成】 Cuを主成分とする合金に、BeおよびNi
を少量添加することで、低コストで、高引張強度になる
とともに、Be/Niなる比率が特定範囲内であると、
Niがマトリクスに残留し、表面性、平坦性、エッチン
グ性、メッキ性および加工性が向上する。また、Zn、
Sn、Mg、Mnを所定量添加することで、導電率を低
下させることなく、半田耐候性が向上し、表面実装後、
経時変化による信頼性が向上する。さらに、Co、Z
r、Feを所定量添加することで、導電率を低下させる
ことなく、結晶粒が微細化するため、平坦性、エッチン
グ性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、多ピンIC用リード
フレーム材料に関し、特定の元素を特定量添加すること
により、高強度、高導伝率等の高信頼性を確保したリー
ドフレーム用銅合金に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、集積回路の製造において、完
成した集積回路をパッケージに封入する方式としては、
抵抗溶接、低融点合金やガラスによる接着などによる気
密封止法と、樹脂モールドによる樹脂封止法とが知られ
ている。特に、樹脂封止法では、一度に多数の集積回路
の成形封止ができ、材料コストが少なく、かつ、量産性
に優れている。
【0003】上記樹脂封止法では、以下のように集積回
路がパッケージに封入される。まず、導電体からなるリ
ードフレーム(金属板)に、成形封止後に、実装基板と
の接続端子となるリードを、封入する集積回路の数量に
応じて予めエッチングにより形成する。次に、上記リー
ドフレーム上に、集積回路(チップ)をボンディングし
た後、全体を樹脂で成形封止する。そして、各集積回路
毎に分離し、上記リードを曲げるなどの加工を施す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、集積
回路においては、さらなる高速化および小型化が望まれ
てきており、高密度化または薄型化が必要とされてきて
いる。そのためには、実装基板との接続端子になるリー
ドフレームのファインピッチ化、薄板化が望まれる。し
たがって、リードフレームに対しては、高強度、高導伝
率、良好な表面性、平坦性、エッチング性、さらに、メ
ッキ性とともに、基板への表面実装後の接合部の経時変
化が少ないことが要求される。
【0005】しかしながら、従来の集積回路のリードフ
レームでは、一般に、実装後にリードフレーム中の元素
と実装に用いる半田との化合物が生成され、該化合物に
よって、基板との接合部の強度が低下することが知られ
ている。したがって、上述した高速化、小型化への要求
を満たすために、従来のリードフレームに対してファイ
ンピッチ化、薄板化を図ると、接合部の強度が低下し、
剥離するという問題を生じた。
【0006】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、高強度、高導伝率、および良好な表面性、平坦
性、エッチング性、メッキ性を有し、表面実装後におけ
る接合部の経時変化を少なくできるリードフレーム用銅
合金を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
0.05〜2.0%のZn(亜鉛)、0.05〜2.0
%のSn(錫)、0.01〜2.0%のMg(マグネシ
ウム)、0.01〜2.0%のMn(マンガン)のうち
少なくとも1種または2種以上と、0.2〜0.7%の
Be(ベリリウム)と1.0〜5.0%のNi(ニッケ
ル)を含有し、残部がCu(銅)および不可避不純物か
らなる銅合金であって、(Be原子数)/(Ni原子
数)が0.9〜1.2であり、Zn、Sn、Mg、Mn
の総量が0.01〜3.0%であることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、0.05〜2.0%のZn(亜
鉛)、0.05〜2.0%のSn(錫)、0.01〜
2.0%のMg(マグネシウム)、0.01〜2.0%
のMn(マンガン)のうち少なくとも1種または2種以
上と、0.01〜5.0%のCo(コバルト)、0.0
1〜1.0%のZr(ジルコニウム)、0.01〜1.
0%のFe(鉄)、1.0 〜5.0%のNi(ニッケ
ル)のうち少なくとも1種または2種以上と、0.2
〜0.7%のBe(ベリリウム)を含有し、残部がCu
および不可避不純物からなる銅合金であって、(Be原
子数)/(Co原子数+Zr原子数+Fe原子数+Ni
原子数)が0.9〜1.2であり、Zn、Sn、Mg、
Mnの総量が0.01〜3.0%であることを特徴とす
る。
【0008】
【作用】Cuを主成分とする合金に、BeおよびNiを
少量添加することで、低コストで、高引張強度になると
ともに、Be/Niなる比率が特定範囲内であると、N
iがマトリクスに残留し、表面性、平坦性、エッチング
性、メッキ性および加工性が向上する。また、Zn、S
n、Mg、Mnを所定量添加することで、導電率を低下
させることなく、半田耐候性が向上し、表面実装後、経
時変化による信頼性が向上する。さらに、Co、Zr、
Feを所定量添加することで、導電率を低下させること
なく、結晶粒が微細化するため、平坦性、エッチング性
が向上する。
【0009】次に、各成分の組成限定理由を説明する。
Beが0.2%未満であると、十分な引張強度が得られ
ず不都合であり、0.7%を越えると、それ以上、Be
を添加しても、それに見合う引張強度の向上が得られな
い。また、Niが1.0%未満であると、十分な引張強
度が得られず不都合であり、5.0%を越えると、導電
率が低下し不適当である。次に、Be原子数/Ni原子
数なる比率が0.9未満であると、Ni粒子がマトリク
スに残留し、表面性、平坦性、エッチング性およびメッ
キ性を悪化させ不都合であり、比率が1.2を越える
と、加工性が劣化する。また、Zn、Sn、Mg、Mn
を添加することで、半田耐候性が向上するが、0.01
%未満であると、表面実装後、経時変化による信頼性が
低下し不都合であり、3.0%を越えると、導電率を低
下させるため不適当である。さらに、Co、Zr、Fe
を添加することで、結晶粒が微細化するため、平坦性、
エッチング性が向上するが、下限値より少なくては十分
な結晶粒の微細化がみられず、上限値を越えると導電率
が低下する。
【0010】以上説明したような組成の合金によれば、
従来のリードフレームよりも、高強度、高導伝率、およ
び良好な表面性、平坦性、エッチング性、メッキ性を有
し、表面実装後における接合部の経時変化を少なくでき
るリードフレームを得ることができる。
【0011】
【実施例】以下に示す表1の組成になるように各々原材
料を配合し、各配合物をArガスを含む80Torrの
真空雰囲気において溶解してインゴットを作成し、次い
でこのインゴットに880℃で4時間保持した後、熱間
鍛造加工を施し、次いで、900℃で2時間加熱後、熱
間圧延加工を行う。次に、加工率80%で冷間圧延加工
と、940℃での溶体化と、30℃/秒での冷却する焼
鈍処理を繰り返し行い、最終圧延加工を加工率30%で
行って圧延加工を終了し、次いで、450℃で2時間加
熱する時効処理を行って試料No.1〜18の板状(板
厚0.125mm)の試験片を得た。
【0012】各試験片の引張強度(kg/mm2)、導
電率(IACS%)を測定するとともに、組織の洗浄
度、半田耐候性および加工性を評価し、その結果を表1
に示す。なお、半田耐候性の評価方法としては、幅20
mm、長さ50mmの試料を60%のSn−40%のP
bの半田槽に浸漬し、大気中に150℃で1000時間
保持した後、90゜曲げ試験を施し、曲げ部を実体顕微
鏡によって観察した。
【表1】 表1に示す結果から、BeとNiの含有量に関し、本願
発明で限定した範囲が適切であることが明らかになると
ともに、Zn、Sn、Mg、Mnの含有量に関し、本願
発明で限定した範囲が適切であることが明らかになっ
た。また、Co、Zr、Fe、NiおよびBeの含有量
に関し、本願発明で限定した範囲が適切であることが明
らかになった。
【0013】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、高強度、高導伝率、および良好な表面性、平坦性、
エッチング性、メッキ性を有し、表面実装後における接
合部の経時変化を少なくできるという利点が得られる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Zn 0.05〜2.0%(%は重量
    %、以下同じ) Sn 0.05〜2.0% Mg 0.01〜2.0% Mn 0.01〜2.0% のうち少なくとも1種または2種以上と、 Be 0.2〜0.7% Ni 1.0〜5.0% を含有し、残部がCuおよび不可避不純物からなる銅合
    金であって、(Be原子数)/(Ni原子数)が0.9
    〜1.2であり、Zn、Sn、Mg、Mnの総量が0.
    01〜3.0%であることを特徴とするリードフレーム
    用銅合金。
  2. 【請求項2】 Zn 0.05〜2.0% Sn 0.05〜2.0% Mg 0.01〜2.0% Mn 0.01〜2.0% のうち少なくとも1種または2種以上と、 Co 0.01〜5.0% Zr 0.01〜1.0% Fe 0.01〜1.0% Ni 1.0 〜5.0% のうち少なくとも1種または2種以上と Be 0.2 〜0.7% を含有し、残部がCuおよび不可避不純物からなる銅合
    金であって、(Be原子数)/(Co原子数+Zr原子
    数+Fe原子数+Ni原子数)が0.9〜1.2であ
    り、Zn、Sn、Mg、Mnの総量が0.01〜3.0
    %であることを特徴とするリードフレーム用銅合金。
JP4324427A 1992-12-03 1992-12-03 リードフレーム用銅合金 Pending JPH06172895A (ja)

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