JPH06172928A - エッチング性に優れるリードフレーム材料およびその製造方法 - Google Patents

エッチング性に優れるリードフレーム材料およびその製造方法

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JPH06172928A
JPH06172928A JP35206292A JP35206292A JPH06172928A JP H06172928 A JPH06172928 A JP H06172928A JP 35206292 A JP35206292 A JP 35206292A JP 35206292 A JP35206292 A JP 35206292A JP H06172928 A JPH06172928 A JP H06172928A
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JP
Japan
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lead frame
etching
frame material
annealing
rolling
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JP35206292A
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English (en)
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Takayuki Nagashio
隆之 長塩
Kazu Sasaki
計 佐々木
Shuichi Nakamura
秀一 中村
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Proterial Ltd
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Hitachi Metals Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好なエッチング性を有するリードフレーム
材料およびその製造方法の提供。 【構成】 重量%でNi 30〜60%を含有するFe−Ni系
合金でなるリードフレーム材料であり、板幅方向に垂直
な断面内での検鏡で繊維状の圧延組織を有し、かつ圧延
面の{100}方位集積度が50%以上であることを特徴とする
エッチング性に優れるリードフレーム材料、およびFe
−Ni系合金を熱間加工後、85%以上の冷間圧延と700℃
以上の焼鈍をこの順にそれぞれ少なくとも一回行ない、
その後前記冷間圧延率を越えない圧延率の冷間圧延と85
0℃を越えない温度の焼鈍を行なうことを特徴とするエ
ッチング性に優れるリードフレーム材料の製造方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リードフレーム用Fe
−Ni系合金に関し、特に優れたエッチング性を有する
リードフレーム材料およびその製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来からICリードフレーム用材料とし
て、Fe−42%Ni、Fe−50%Ni等のFe−Ni系合
金が、その低熱膨張性から使用されている。近年、IC
の高集積化に伴い、リードは、従来の64ピンから160ピ
ン、さらには240ピン以上へと多ピン化している。これ
に伴い、リードの間隔が非常に狭くなり、従来よりさら
にエッチング加工性、特に高エッチングファクタのリー
ドフレーム材料の要求が高まっている。従来、エッチン
グ加工性を改善するリードフレーム材料として、特開平
2−270941号や特開平2−285054号等のよ
うに、組成的な改善として、C,O,N等の不純物元素
を低減させたり、組織的な改善として、結晶方位や結晶
粒度を小さく特定することにより、エッチング性を向上
させることが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記の特開平2−27
0941号や特開平2−285054号のように、結晶
粒度あるいは結晶方位を規定して、微細で均一なエッチ
ング性を得る提案があるが、従来の方法によるものは、
組織最適化のために繁雑な冷間加工、焼鈍工程上の調整
が必要であり、また、超多ピン加工が要求されている分
野では、未だエッチング加工性、特に、エッチングファ
クタ(図6で示すD/S)が小さいため、インナーリー
ドが細くなり、また、ワイヤボンディングする部分の面
積が得られなくなったり、リードフレームの寸法形状規
格を満足できない等の問題があった。本発明は以上の点
に関し、超多ピンリードフレームへの均一微細な精密エ
ッチング加工が十分可能なエッチング性に優れるリード
フレーム材料およびその製造方法を提供することを目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】従来のFe−Ni系リー
ドフレーム材料は、再結晶組織を有しており、結晶粒単
位でのエッチングが進行するため、サイドエッチング量
が多く、リードの狭ピッチ化の要求に対して問題があっ
た。本発明は、以上の観点からエッチング加工性の向上
を目的に、組織および結晶方位とエッチング性の関係に
ついて研究した結果、特定結晶方位で、かつ明瞭な結晶
粒界をもたない繊維状の圧延組織とすることにより、エ
ッチング性を著しく改善できることを見出したことに基
づくものである。
【0005】すなわち、本発明の第1発明は、重量%で
Ni 30〜60%を含有するFe−Ni系合金でなるリードフ
レーム材料であり、板幅方向に垂直な断面内での検鏡で
繊維状の圧延組織を有し、かつ圧延面の{100}方位集積
度が50%以上であることを特徴とするエッチング性に優
れるリードフレーム材料であり、このうち、望ましく
は、非繊維状の組織を面積率で50%以下とするものであ
る。また、本発明の第2発明は、Fe−Ni系合金を熱
間加工後、85%以上の冷間圧延と700℃以上の焼鈍をこの
順にそれぞれ少なくとも一回行ない、その後前記冷間圧
延率を越えない圧延率の冷間圧延と850℃を越えない温
度の焼鈍を行なうことを特徴とするエッチング性に優れ
るリードフレーム材料の製造方法である。
【0006】次に繊維状組織および非繊維状組織および
そのエッチングに及ぼす影響について述べる。図1およ
び図2に、本発明材料(a)と従来の再結晶組織を有する
リードフレーム材料(b)について、それぞれミクロ組織
およびエッチング面の状況を示す。ミクロ組織はいずれ
も幅方向に垂直な断面を塩化第二銅を飽和させた王水で
腐食(約10秒)した後、400倍の顕微鏡で観察したもので
ある。本発明材料は、板幅方向に垂直な断面内の前記条
件下での検鏡で、図1aのように繊維状の圧延組織を有
し、比較材料bのような明瞭な結晶粒界が認め難いこと
が特徴である。このことは、板の長さ方向に垂直な断面
内でも程度の差は同様である。したがって、本発明材料
は、エッチングにより除去されたリード部間のギャップ
部分が、板幅に平行または直角のいずれの場合にも、比
較材料(b)で問題となる結晶粒の影響によるエッチング
面の凹凸が大幅に小さくなり、エッチング面の形状が極
めて良好となることがわかり、このことは図2の比較か
らも明瞭にわかる。さらに本発明は、圧延面の{100}方
位集積度を高率に規定してエッチング速度を向上させた
ものである。
【0007】非繊維状組織とは、板幅方向に垂直な断面
内において、図3a,b示すように繊維状のマトリック
ス内に島状等に生成された組織を言い、これらは図1b
に示されたようなオーステナイトに通常見られる多角形
状の再結晶組織とは、形状をやや異にするものである。
なお、非繊維状組織の比率は、次式により求める。非繊
維状組織の比率=(単位面積内の非繊維状組織の断面積
/単位面積)×100%なお、本発明においてFe−Ni系
合金とは、Ni 30〜60%を含み、残部は不純物を除い
て、実質的にFeからなる合金のみならず、エッチング
性を劣化させない範囲で材料の強化や熱間加工性の改
善、または介在物の形態制御などの目的で添加されるN
b,Ti,Zr,Mo,V,W,BeやB,Ca,Mg
等を単独または複合添加したものを含むものである。
【0008】
【作用】まず、本発明の数値限定理由を述べる。Ni含有
量が、30%未満ではオーステナイト組織が不安定とな
り、一方60%を越えると熱膨張率が上昇し、本来の低熱
膨張特性を満足しないことから、Ni量は30〜60%に限定
する。圧延面の{100}方位集積度が50%未満では、エッ
チング速度が低くなり、かつ、サイドエッチング量が多
くなるため、{100}方位集積度は50%以上に限定する。
板幅方向に垂直な断面内での検鏡で非繊維状組織が50%
を越えると、非繊維状組織部分と繊維状組織(圧延組織)
部分とのエッチング速度差による凹凸が発生することに
より、著しくエッチング性が低下するため、非繊維状組
織は50%以下とすることが望ましい。さらに望ましくは3
0%以下である。
【0009】冷間圧延されたFe−Ni系合金は、一般
に再結晶過程で、立方体組織(各{100}面が板厚方向、
圧延方向および板幅方向に平行な配置)を形成するが、
冷間圧延率が85%未満あるいはその後の焼鈍が700℃未満
では十分な立方体組織が得られず、また、85%以上の冷
間圧延率およびその後700℃以上の温度で形成された立
方体組織は、比較的安定で再結晶し難いことがわかっ
た。本発明は、この点を利用するものである。
【0010】本発明の製造方法において、仕上圧延前ま
での過程で最低一回は、十分に再結晶させ立方体組織を
得ることが最適な繊維状の圧延組織を得る点で非常に重
要である。図4および図5は、それぞれ図中に示した条
件による圧延と焼鈍で調整した十分に立方体組織が発達
した本発明の前駆材料と、冷間圧延率85%未満および焼
鈍温度が700℃未満で調製され、不十分な立方体組織を
有する比較材の前駆材料について、それぞれ、該前駆材
料まま(図5のみ)とそれに圧延率 80%の冷間圧延を加え
た状態とさらにその後、各温度の焼鈍を施した時の、各
焼鈍温度と硬さおよび各焼鈍温度と圧延面の{100}方位
集積度(%)との関係を示したものである。
【0011】本発明の前駆材料は、比較材の前駆材料に
比し、図4から再結晶温度が、高温側にシフトして概略
850℃程度となっていること、また、図5から、80%の冷
間圧延ままやその後、温度850℃までの焼鈍では、{100}
方位集積度の変化がほとんどなく、冷間圧延や焼鈍によ
っても結晶方位集積度の低下が非常に小さく安定化して
いることがわかる。そのため、本発明材料は、相対的に
低加工度の圧延や850℃以下の焼鈍後も繊維状の圧延組
織と高い{100}方位集積度を維持したままとなり、この
ため、高いエッチング性を示すものである。
【0012】以上からもわかるように、本発明の製造方
法は、85%以上の冷間圧延と700℃以上の焼鈍を、この順
に少なくとも一回行なって、立方体組織が発達した前駆
材料を得、さらにこの立方体組織を壊さないため、前記
冷間圧延率を越えない圧延率での冷間圧延を行なって、
繊維状の圧延組織とし、その後、引き続き、{100}方位
集積度 50%以上を保持しつつ、応力除去を行なうため
に、850℃以下の焼鈍を行なうものである。なお、本発
明の製造方法において、上述の850℃以下の応力除去焼
鈍の後、コイル材の形状、表面状態の改善等の目的で、
20%以下程度のスキンパス圧延とその後の850℃以下の歪
取り焼鈍を加えたものも、組織の変化はなく、高いエッ
チング性は保持され、これらは本発明の範疇に属す。
【0013】
【実施例】表1にまとめて示すように、A,B,C1〜
7の各種のFe−Ni系合金を真空誘導溶解、鋳造し、
次いで1100℃〜1150℃で鍛造、熱間圧延を行なって、所
定の厚みの熱間圧延コイルとし、表面を研磨後、前駆材
料欄に示す冷間圧延およびこれに続く焼鈍を施して、そ
れぞれ前駆材料を調製した。続いて、仕上材料欄に示す
加工度の冷間圧延を施して厚み 0.15mmとし、次いでや
はり仕上材料欄に示す温度の焼鈍を施した。該焼鈍後の
材料について、リードフレーム評価欄に示すごとく、硬
さ、圧延面の{100}方位集積度、非繊維状組織または再
結晶組織の面積率、エッチング試験によるエッチングフ
ァクタを測定した。なお、A8とB8はそれぞれAとB
の材料に従来工程で処理したもので従来材料に相当する
ものである。
【0014】なお、{100}方位集積度は、{111},{100},
{110},{311}の主たる方位のX線回折での相対強度Iか
ら次式により求めた。 D{100}%=I{100}×100/(I{111}+I{100}+I
{110}+I{311}) エッチング試験は、0.15mm厚素材を熱アルカリ脱脂後、
フォトレジストをマスキング処理後、FeCl3液(42ボー
メ,60℃)にてスプレーエッチング加工、エッチングファ
クタ(図6参照)(D/S)を測定した。
【0015】
【表1】
【0016】本発明材料A1〜4、B1〜4、C1〜7
は、熱間圧延後の材料に前駆材料欄に示したごとき、85
%以上の冷間圧延と、850℃以上の焼鈍をそれぞれ施され
ることにより立方体組織が発達して安定化し、その後、
前駆材料欄の冷間圧延率を越えない70〜85%の冷間圧延
や、それに続く700〜800℃の焼鈍によっても、立方体組
織が乱れず、圧延面の{100}方位集積度が55%以上と高
く、かつ非繊維状組織が13%以下と少ない材料が得られ
た。そして、これらの材料は、エッチングファクタの値
が2.4〜2.5と高いことからもわかるように、非常に優れ
たエッチング性を有している。
【0017】これに対し、A5〜7、B5〜7の比較材
料は、前駆材料欄に示したような不適正な冷間圧延条
件、焼鈍条件(A5,B5)により、立方体組織の発達
が不十分、または仕上材料欄に示したような不適正な冷
間圧延(A5,A6,B6)、もしくは不適正な焼鈍条
件(A7,B7)により、圧延面の{100}方位集積度が
低いか、あるいは従来材料と同様、再結晶組織を有して
おり、このため、従来材A8,B8も含め、エッチング
ファクタの値は、2.1〜1.9と小さくなっている。なお、
本発明材料は、表1からもわかるように、同成分でも従
来材料および比較材料に比して高硬度である。また、C
1〜C7の材料は、強化元素をそれぞれ添加したもので
その効果が見られる。
【0018】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のリードフレ
ーム材料は、従来の再結晶組織を有する材料とは全く異
なった、繊維状の圧延組織を有するものであり、これに
より、従来材に比べ、エッチングファクタが高く、微細
エッチング加工により、多ピン化が可能なリードフレー
ム材料であり、工業上の効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明材料と比較材料の断面金属ミクロ組織写
真である。
【図2】本発明材料と比較材料のエッチング面の金属ミ
クロ組織の走査電子顕微鏡写真である。
【図3】非繊維状の組織例を示す金属ミクロ組織写真で
ある。
【図4】最終焼鈍温度と硬さの相関図である。
【図5】最終焼鈍温度と{100}方位集積度の相関図であ
る。
【図6】エッチングファクタを説明する断面図である。
【手続補正書】
【提出日】平成5年2月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 23/50 V 9272−4M

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%でNi 30〜60%を含有するFe−N
    i系合金でなるリードフレーム材料であり、板幅方向に
    垂直な断面内での検鏡で繊維状の圧延組織を有し、かつ
    圧延面の{100}方位集積度が50%以上であることを特徴と
    するエッチング性に優れるリードフレーム材料。
  2. 【請求項2】 板幅方向に垂直な断面内での検鏡で、非
    繊維状の組織を含まないか、または面積率で50%以下含
    むことを特徴とする請求項1のエッチング性に優れるリ
    ードフレーム材料。
  3. 【請求項3】 Fe−Ni系合金を熱間加工後、85%以
    上の冷間圧延と700℃以上の焼鈍をこの順にそれぞれ少
    なくとも一回行ない、その後前記冷間圧延率を越えない
    圧延率の冷間圧延と850℃を越えない温度の焼鈍を行な
    うことを特徴とするエッチング性に優れるリードフレー
    ム材料の製造方法。
JP35206292A 1992-12-09 1992-12-09 エッチング性に優れるリードフレーム材料およびその製造方法 Pending JPH06172928A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170038671A (ko) 2015-09-30 2017-04-07 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 Fe-Ni계 합금 박판의 제조방법

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170038671A (ko) 2015-09-30 2017-04-07 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 Fe-Ni계 합금 박판의 제조방법

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