JPH09296238A - Metallic substrate material for semiconductor packaging - Google Patents

Metallic substrate material for semiconductor packaging

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JPH09296238A
JPH09296238A JP13113996A JP13113996A JPH09296238A JP H09296238 A JPH09296238 A JP H09296238A JP 13113996 A JP13113996 A JP 13113996A JP 13113996 A JP13113996 A JP 13113996A JP H09296238 A JPH09296238 A JP H09296238A
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JP
Japan
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metal substrate
strength
semiconductor chip
package
thermal conductivity
Prior art date
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Application number
JP13113996A
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Japanese (ja)
Inventor
Takatsugu Hatano
隆紹 波多野
Junji Miyake
淳司 三宅
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Nikko Kinzoku KK
Original Assignee
Nikko Kinzoku KK
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Publication date
Application filed by Nikko Kinzoku KK filed Critical Nikko Kinzoku KK
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the strength and thermal conductivity of a metallic substrate for a plastic package prepared by sealing semiconductor chips adhered on a metallic substrate with thermosetting resin. SOLUTION: This material has a compsn. contg. 0.8 to 4% Sn and 0.01 to 0.4% P, contg., at need, 0.05 to 1% Ni and/or 0.01 to 0.4% Zn, T, Zr, Cr, Mg, Mn, Fe, Co, Al, Be, Si and/or B by 0.01 to 1%, and the balance Cu with inevitable impurities.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、銅合金からなる半
導体パッケージング用金属基板材料に関するものであ
り、さらに詳しく述べるならば、パッケージが半導体チ
ップを接着した金属基板と半導体チップを封止する熱硬
化性樹脂とからなり、金属基板の強度及び熱放散性が要
求されるパッケージの金属基板材料の改良に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal substrate material for semiconductor packaging, which is made of a copper alloy. More specifically, the package is a metal substrate to which a semiconductor chip is adhered and a heat for sealing the semiconductor chip. The present invention relates to an improvement of a metal substrate material of a package which is composed of a curable resin and which requires strength and heat dissipation of the metal substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体プラスチックパッケージの構造と
しては、以前はリード挿入実装デバイスであるDIP
(デュアルインラインパッケージ)が主流であったが、
実装密度の向上の要求から、表面実装デバイスであるS
OP(スモールアウトラインパッケージ)、QFP(ク
ワッドフラットパッケージ)等が次第に主流になり、特
に入出力信号の増加に対応可能なQFPは多用されてい
る。これらのパッケージにおいては通常リードフレーム
が使用され、チップをそのダイパット上に接着し樹脂に
より封止する場合が多い。
2. Description of the Related Art As a structure of a semiconductor plastic package, a DIP which is a lead insertion mounting device was used before.
(Dual inline package) was the mainstream,
Due to the demand for higher packaging density, the S
OP (Small Outline Package), QFP (Quad Flat Package), etc. are gradually becoming the mainstream, and especially QFP which can cope with an increase in input / output signals is widely used. A lead frame is usually used in these packages, and the chip is often adhered onto the die pad and sealed with a resin.

【0003】一方最近においてはBGA(ボールグリッ
ドアレイ)を始めるとする表面実装型のエリアパッケー
ジが開発され、マイクロプロセッサーあるいは高速のロ
ジック系の半導体用として採用されており、今後急速に
その用途が伸びると期待されている。そのエリアパッケ
ージにおいては半導体チップをプリント基板に接着する
場合、またTAB(テープオートメイティドボンディン
グ)の方式で実装する場合などの他に、放熱性の観点か
らチップを金属基板上に接着するパッケージングがあ
る。この例を以下説明する。
On the other hand, recently, surface mount type area packages such as BGA (ball grid array) have been developed and adopted for microprocessors or high-speed logic semiconductors, and their applications will grow rapidly in the future. Is expected. In the area package, in addition to the case where a semiconductor chip is bonded to a printed circuit board, the case where a TAB (tape automated bonding) method is used, and the like, the chip is bonded onto a metal substrate from the viewpoint of heat dissipation. There is. This example will be described below.

【0004】図1及び図2はマイクロプロセッサー用プ
ラスチックパッケージの一例であり、パッケージ断面の
模式図を示す。図1はワイヤーボンディングを使ったP
GA(ピングリッドアレイ)およびBGAであり、図2
はフリップチップ接続を使ったBGAである。双方とも
にヒートスプレッダーと称される金属基板1に半導体チ
ップ2が接着されている(日経マイクロデバイス、19
96年4月号、90〜96頁より引用)。図中、3は封
止樹脂、4はプリント基板、5はピン、6はバンプ、7
はボンディングワイヤ、矢印は熱流である。図1、2に
示される金属基板1は半導体チップ担持と放熱機能をも
っている。金属基板1は放熱特性が通常の基板用セラミ
ックよりも優れていることを利用してプラスチックパッ
ケージに組み込まれているのである。
1 and 2 show an example of a plastic package for a microprocessor, which is a schematic view of a cross section of the package. Figure 1 shows P using wire bonding
GA (pin grid array) and BGA, as shown in FIG.
Is a BGA using flip chip connection. A semiconductor chip 2 is adhered to a metal substrate 1 which is called a heat spreader (Nikkei Microdevice, 19
(Quoted from the April 1996 issue, pp. 90-96). In the figure, 3 is a sealing resin, 4 is a printed circuit board, 5 is a pin, 6 is a bump, 7
Is the bonding wire and the arrow is the heat flow. The metal substrate 1 shown in FIGS. 1 and 2 has a semiconductor chip support and a heat dissipation function. The metal substrate 1 is incorporated in the plastic package by utilizing the fact that the heat dissipation characteristic is superior to that of the usual ceramics for substrates.

【0005】また、一方従来からのパッケージにおいて
も放熱性の観点からチップをリードフレームとは形状が
異なる金属基板上に接着する場合がある。このように従
来のパッケージとは異なり、いわゆるリードフレームで
はない金属基板上にチップを接着し封止するいくつもの
パッケージが提案され、実用化されている。
On the other hand, in a conventional package, the chip may be adhered to a metal substrate having a shape different from that of the lead frame from the viewpoint of heat dissipation. Thus, unlike conventional packages, several packages have been proposed and put into practical use in which a chip is bonded and sealed on a metal substrate that is not a so-called lead frame.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、この種の
パッケージに今後課せられる要請につき次のように考察
した。まず前述の半導体チップから発生した熱を十分に
放散することが要求されるが、樹脂パッケージ材料の熱
放散性が改善されたことにより、上記パッケージが実用
化されたとの背景があり、しかも熱伝導性が一般的にす
ぐれた金属を熱放散媒体として使用することにより、か
なりの熱放散性が達成されているとの面はある。しかし
ながら、半導体チップの高集積化及び微細化により半導
体チップからの発熱量が一層多くなることが予想される
ので、半導体チップの裏面全体から放散される熱を如何
に効率的に放散するかとの観点からのサーマルマネージ
メントが重要になると考えられる。半導体チップから放
熱させるためには、接着している金属基板に十分な熱伝
導性があり、半導体チップと基板が十分に接合している
ことが必要であり、これらが欠けるとチップの温度上昇
が著しく、機能を損なう恐れがある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventor of the present invention has considered the demands to be imposed on this type of package in the following manner. First, it is required to sufficiently dissipate the heat generated from the above-mentioned semiconductor chip, but there is the background that the above package has been put into practical use due to the improved heat dissipation of the resin package material. There is an aspect that a considerable heat dissipation property is achieved by using a metal having excellent properties as a heat dissipation medium. However, it is expected that the amount of heat generated from the semiconductor chip will increase due to the higher integration and miniaturization of the semiconductor chip. Therefore, it is necessary to efficiently dissipate the heat radiated from the entire back surface of the semiconductor chip. It is thought that the thermal management from will be important. In order to dissipate heat from the semiconductor chip, it is necessary that the adhered metal substrate has sufficient thermal conductivity and the semiconductor chip and the substrate are sufficiently bonded. If these are missing, the temperature of the chip will rise. Significantly, the function may be impaired.

【0007】また一方ではパッケージング工程あるいは
作動中に伴う温度上昇にさらされる金属基板は、半導体
チップを接合する樹脂もしくは封止樹脂と熱膨張率が異
なるので、この結果金属基板内部に応力が発生し、金属
基板が微妙に変形する可能性があり、パッケージの信頼
性が損なわれる恐れがある。さらに組立加工中において
金属基板の材料強度が弱いと金属基板が平坦度を失うた
めに、樹脂との接着面が不完全になり放熱性や接着強度
が劣化する可能性もある。このようなことから、この金
属基板材料には十分な強度も要求される。
On the other hand, the metal substrate exposed to a temperature rise during the packaging process or during operation has a different coefficient of thermal expansion from the resin or sealing resin for joining the semiconductor chips, and as a result, stress is generated inside the metal substrate. However, the metal substrate may be subtly deformed, and the reliability of the package may be impaired. Further, if the material strength of the metal substrate is weak during the assembly process, the metal substrate loses the flatness, so that the adhesive surface with the resin becomes incomplete and the heat dissipation and adhesive strength may deteriorate. For this reason, the metal substrate material is also required to have sufficient strength.

【0008】本発明は、上述のような要請に対処してな
されたもので、パッケージの熱放散性に有利でしかも十
分な強度を有したCu合金を用いて半導体パッケージを
提供することを目的としている。
The present invention has been made in response to the above demands, and an object thereof is to provide a semiconductor package using a Cu alloy which is advantageous in heat dissipation of the package and has sufficient strength. There is.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
半導体チップを接着した金属基板とこれらを封止する熱
硬化性樹脂とからなるパッケージ(以下「樹脂封止パッ
ケージ」という)の金属基板として適する銅合金を開発
するための研究を重ねたところ、Cu−Sn−P系合金
の成分調整を行った上で、必要に応じてNiおよび/ま
たはZn、さらに必要に応じてTi,Zr,Cr,M
g,Mn,Fe,Co,Al,Be,Siおよび/また
はBを含有させることで、樹脂封止パッケージング用金
属基板材料に好適な素材を提供できることを見出した。
Means for Solving the Problems Accordingly, the present inventors have:
As a result of repeated research to develop a copper alloy suitable for a metal substrate of a package (hereinafter referred to as “resin-encapsulated package”) including a metal substrate to which a semiconductor chip is bonded and a thermosetting resin that seals these, Cu After adjusting the composition of the —Sn—P-based alloy, Ni and / or Zn may be added if necessary, and Ti, Zr, Cr, M may be added as necessary.
It has been found that the inclusion of g, Mn, Fe, Co, Al, Be, Si and / or B can provide a material suitable for a metal substrate material for resin-sealed packaging.

【0010】本発明は、上記知見を基にして完成された
ものであり、銅合金においてSnを0.8〜4%および
Pを0.01〜0.4%含有し、必要に応じて0.05
〜1%のNiまたは0.01〜3%のZnのうちの1種
または2種を含有し、さらに必要に応じてTi,Zr,
Cr,Mg,Mn,Fe,Co,Al,Be,Siまた
はBのうちの1種以上を総量で0.01〜1%含有し、
残部がCuおよびその不可避的不純物になるように調整
することにより、半導体パッケージング用基盤材料とし
て十分な熱伝導性と強度を兼備せしめたことを特徴とす
る銅合金に関する。
The present invention has been completed on the basis of the above-mentioned findings, and contains 0.8 to 4% Sn and 0.01 to 0.4% P in a copper alloy, and 0 if necessary. .05
1 to 2% of Ni or 0.01 to 3% Zn, and if necessary, Ti, Zr,
0.01 to 1% in total of one or more of Cr, Mg, Mn, Fe, Co, Al, Be, Si or B,
The present invention relates to a copper alloy which has sufficient thermal conductivity and strength as a base material for semiconductor packaging by adjusting the balance to be Cu and its unavoidable impurities.

【0011】基板の性能の一つである熱伝導性はヴィー
デマン・フランツの法則により電気伝導度と正比例関係
をもっているために、多くの電気伝導度データより銅基
板の放熱特性を予測することができる。基板の他の性能
である強度を高めるためには、添加元素を加えれば良い
が、この場合電気伝導度が低下する。本発明の合金組成
はこのように一方の特性を向上すると他方は低下すると
の関係がある性質を高いレベルで両立するべく鋭意検討
した上で選定されたものである。
Since the thermal conductivity, which is one of the performances of the substrate, has a direct proportional relationship with the electrical conductivity according to Wiedemann-Franz's law, it is possible to predict the heat dissipation characteristic of the copper substrate from many electrical conductivity data. . An additional element may be added in order to increase strength, which is another performance of the substrate, but in this case, the electric conductivity decreases. The alloy composition of the present invention was selected after careful investigation to achieve a high level of both properties in which one property is improved and the other is decreased.

【0012】次に本発明において銅合金の成分組成を前
記の如くに限定した理由をその作用とともに説明する。
Next, the reason why the component composition of the copper alloy is limited as described above in the present invention will be explained together with its action.

【0013】Sn Snには合金の強度を確保する作用があるが、その含有
量が0.8%未満であると他の成分の複合添加を伴って
も所望とする強度が得られず、一方4%を超える割合で
Snを含有させると熱伝導性が低下することから、Sn
の含有量を0.8%以上4%以下と定めた。好ましくは
Snの含有量は1.0〜2.5%である。
Sn Sn has the function of ensuring the strength of the alloy, but if its content is less than 0.8%, the desired strength cannot be obtained even with the combined addition of other components. If Sn is contained in a proportion of more than 4%, the thermal conductivity decreases, so
Was determined to be 0.8% or more and 4% or less. Preferably, the Sn content is 1.0 to 2.5%.

【0014】 Pには合金の強度並びに耐熱性を確保する作用がある
が、その含有量が0.01%未満ではP含有における所
望の強度、耐熱性向上効果は得られず、一方P含有量が
0.4%以上になるとSn含有量の如何にかかわらず熱
伝導性の低下が著しくなることから、P含有量は0.0
1%以上0.4%以下と定めた。好ましいP含有量は
0.02〜0.2%である。
P P has the function of ensuring the strength and heat resistance of the alloy, but if the content of P P is less than 0.01%, the desired strength and heat resistance improving effect of P containing cannot be obtained, while P containing When the content is 0.4% or more, the thermal conductivity is significantly lowered regardless of the Sn content, so the P content is 0.0
It was set to 1% or more and 0.4% or less. A preferable P content is 0.02 to 0.2%.

【0015】Ni NiにはSn−P系銅合金の強度を確保するとともに、
めっきの耐熱剥離性を改善する作用があり、さらには再
結晶焼鈍の際の結晶粒径を微細化する効果もあるが、そ
の含有量が0.05%未満ではNi含有による所望の強
度、めっき耐熱剥離性の向上および結晶粒微細化の効果
は得られず、一方Ni含有量が1%を超えるとSn含有
量の如何にかかわらず熱伝導性の低下が著しくなること
から、Ni含有量は0.05以上1%以下と定めた。好
ましいNi含有量は0.1〜0.5%である。
Ni Ni secures the strength of the Sn—P-based copper alloy, and
It has the effect of improving the heat-resistant peeling property of the plating, and also has the effect of refining the crystal grain size during recrystallization annealing, but if its content is less than 0.05%, the desired strength due to the Ni content, plating The effects of improving the heat-resistant peeling property and refining the crystal grains cannot be obtained. On the other hand, when the Ni content exceeds 1%, the thermal conductivity is remarkably reduced regardless of the Sn content. It was defined as 0.05 or more and 1% or less. The preferable Ni content is 0.1 to 0.5%.

【0016】Zn ZnにはNiと同様にSn−P系銅合金の強度を確保
し、めっきの耐熱剥離性を改善する作用があるが、その
含有量が0.01%未満ではZn含有による所望の強
度、めっき耐熱性向上効果は得られず、一方Zn含有量
が3%を超えると熱伝導性の低下が著しくなることか
ら、Zn含有量は0.01以上3%未満と定めた。好ま
しいZn含有量は0.05〜1.0%である。
Zn Zn has a function of securing the strength of the Sn—P-based copper alloy and improving the heat-resistant peeling property of the plating like Ni, but if the content thereof is less than 0.01%, it is desirable due to the Zn content. The effect of improving the strength and the plating heat resistance cannot be obtained, and when the Zn content exceeds 3%, the thermal conductivity is remarkably reduced. Therefore, the Zn content is set to 0.01 or more and less than 3%. The preferable Zn content is 0.05 to 1.0%.

【0017】Ti,Zr,Cr,Mg,Mn,Fe,C
o,Al,Be,SiまたはB Ti,Zr,Cr,Mg,Mn,Fe,Co,Al,B
e,SiおよびBには、Sn−P系銅合金の強度を改善
する等の作用があるので必要により1種または2種以上
の添加がなされる。しかし、その含有量が総量で0.0
1%未満であると強度改善の効果は得られず、一方総含
有量が1%を超えると導電性が著しく低下することか
ら、これらの含有量を総量で0.01以上1%以下と定
めた。
Ti, Zr, Cr, Mg, Mn, Fe, C
o, Al, Be, Si or B Ti, Zr, Cr, Mg, Mn, Fe, Co, Al, B
Since e, Si, and B have an effect of improving the strength of the Sn-P-based copper alloy and the like, one or more kinds of them are added if necessary. However, the total content is 0.0
If it is less than 1%, the effect of improving strength cannot be obtained, while if the total content exceeds 1%, the conductivity is remarkably reduced. Therefore, the total content is defined as 0.01 or more and 1% or less. It was

【0018】本発明に係る金属基板に要求される強度
は、(イ)段落番号0007で説明した耐変形性の他
に、(ロ)基板の薄肉化などを実現するための性能であ
り、引張強さの大小によりこれらを評価することができ
る。そして、好ましい引張強さは500N/mm2 以上
である。一方、熱伝導性の指標となる導電率は20%I
CAS以上であることが好ましい。また、結晶粒度は曲
げ加工性に関係するが15μm以下であることが好まし
い。次に、素材の調質状態は焼鈍状態である必要はある
が、最終仕上げ状態は、冷間圧延仕上げ、再結晶焼鈍仕
上げ、歪取り焼鈍仕上げの何れでもよい。以下、実施例
により本発明をさらに詳しく説明する。
The strength required for the metal substrate according to the present invention is, in addition to the deformation resistance described in (a) Paragraph No. 0007, (b) the performance for realizing the thinning of the substrate. These can be evaluated by the magnitude of strength. And the preferable tensile strength is 500 N / mm 2 or more. On the other hand, the conductivity, which is an index of thermal conductivity, is 20% I.
It is preferably CAS or more. The grain size is related to bending workability, but is preferably 15 μm or less. Next, the tempering state of the material needs to be an annealed state, but the final finishing state may be any of cold rolling finish, recrystallization annealing finish, and strain relief annealing finish. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

【0019】[0019]

【実施例】高周波溶解炉にて図3、4(表1−1,2)
に示す各種成分組成の銅合金を溶製し、厚さ20mmの
インゴットに鋳造した。このインゴット700℃で4時
間均質化焼鈍してから面削を行い、厚さ2mmまで冷間
圧延した。その後、450〜650℃の温度で1時間の
再結晶焼鈍を行って結晶粒径を10〜20μmに調整し
た後、0.5mmまで冷間圧延した。そしてさらに、3
50〜600℃の温度で1時間の再結晶焼鈍を行って結
晶粒径を5〜10μmに調整した後、冷間圧延で0.2
5mmの板とした。
[Examples] Figures 3 and 4 in a high-frequency melting furnace (Tables 1-1 and 2)
Copper alloys having various component compositions shown in Table 1 were melted and cast into an ingot having a thickness of 20 mm. This ingot was homogenized and annealed at 700 ° C. for 4 hours, then faced, and cold-rolled to a thickness of 2 mm. After that, recrystallization annealing was performed at a temperature of 450 to 650 ° C. for 1 hour to adjust the crystal grain size to 10 to 20 μm, and then cold rolling was performed to 0.5 mm. And then 3
After performing recrystallization annealing at a temperature of 50 to 600 ° C. for 1 hour to adjust the crystal grain size to 5 to 10 μm, cold rolling is performed to 0.2.
It was a 5 mm plate.

【0020】このようにして得られた各板材につき諸特
性の評価を行った。引張強さおよび伸びの測定には、J
IS13号引張試験片を用いて圧延平行方向の引張試験
を行った。熱伝導性は導電率の値で評価することとし、
4端子法で固有抵抗を測定し、それを用いて導電率(%
IACS)を求めた。参考までに求めためっき耐熱剥離
性は供試材に0.5〜0.8μmの銅下地めっきを施し
た後、1〜1.5μmの錫を電気めっきした後加熱リフ
ロー処理したものについて幅10mm、長さ100mm
に切断後150℃にて所定時間(100時間毎)加熱
し、曲げ半径0.25mm(=板厚)で片側の90°曲
げを往復1回行い、20倍の視野で表裏面の曲げ部近傍
を観察しめっき剥がれの有無を確認した。耐熱性の評価
は、種々の温度で5分間の加熱を行いビッカース硬さが
加熱前の1/2になる温度を半軟化温度として求めた。
Various properties of each plate material thus obtained were evaluated. For the measurement of tensile strength and elongation, J
A tensile test in the rolling parallel direction was performed using IS13 tensile test pieces. Thermal conductivity is to be evaluated by the value of conductivity,
The specific resistance is measured by the 4-terminal method, and the conductivity (%
IACS) was determined. The heat-resistant peeling resistance determined for reference is 10 mm wide for the test material after copper undercoating of 0.5 to 0.8 μm, electroplating of tin of 1 to 1.5 μm, and then heat reflow treatment. , Length 100 mm
After cutting, it is heated at 150 ° C for a predetermined time (every 100 hours), and one side is bent 90 ° at a bending radius of 0.25 mm (= plate thickness) once. Was observed to confirm the presence or absence of peeling of the plating. The heat resistance was evaluated by heating for 5 minutes at various temperatures and determining the temperature at which the Vickers hardness became 1/2 that before heating as the semi-softening temperature.

【0021】表1−1,2からわかるように、本発明合
金は優れた強度および導電率を有し、NiまたはZnを
含有するものはさらにめっき耐熱剥離性にも優れている
ことがわかる。一方、比較合金のNo.1〜No.4
は、本発明合金のNo.1と一部の成分組成が異なるも
のであるが、本発明合金No.1と比較すると比較合金
No.1はSnが低いために強度が劣る。比較合金N
o.2はPを含有していないため耐熱性および強度が劣
る。比較合金No.3はSnが高いために導電率が劣
る。比較合金No.4はPが高いため導電率が劣る。比
較合金No.5は本発明の濃度範囲を超えて副成分を含
有するため導電率が劣る。比較合金No.6およびN
o.7はそれぞれNiおよびZnが高いため導電率が劣
る。
As can be seen from Tables 1-1 and 2, the alloys of the present invention have excellent strength and electrical conductivity, and those containing Ni or Zn are also excellent in the heat resistant peeling resistance of the plating. On the other hand, the comparative alloy No. 1 to No. Four
Is the No. of the alloy of the present invention. Although some of the component compositions are different from those of No. 1, alloy No. 1 of the present invention. Compared with No. 1, comparative alloy No. No. 1 has a low Sn content and thus has poor strength. Comparative alloy N
o. Since No. 2 does not contain P, it has poor heat resistance and strength. Comparative alloy No. No. 3 has a high Sn content and therefore has a poor electrical conductivity. Comparative alloy No. In No. 4, since P is high, the conductivity is poor. Comparative alloy No. No. 5 has an inferior electric conductivity because it contains subcomponents exceeding the concentration range of the present invention. Comparative alloy No. 6 and N
o. No. 7 has a high conductivity because Ni and Zn are high, respectively.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように本発明の銅合金は、
優れた熱伝導性と強度、さらには優れためっき耐熱剥離
性をも有し、樹脂封止パッケージング用金属基板材料と
して好適である。
As described above, the copper alloy of the present invention is
It has excellent thermal conductivity and strength as well as excellent plating heat resistance peeling property, and is suitable as a metal substrate material for resin-sealed packaging.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】プラスチック封止パッケージ断面の模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view of a cross section of a plastic sealed package.

【図2】プラスチック封止パッケージ断面の模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic view of a cross section of a plastic sealed package.

【図3】本発明の合金組成及び特性を示す図表(表1−
1)である。
FIG. 3 is a chart showing the alloy composition and properties of the present invention (Table 1-
1).

【図4】比較例の合金組成及び特性を示す図表(表1−
2)である。
FIG. 4 is a chart showing the alloy composition and characteristics of a comparative example (Table 1-
2).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヒートスプレッダ(金属基板) 2 半導体チップ 3 封止樹脂 4 プリント基板 5 ピン 6 半田バンプ 7 ボンディングワイヤー 1 heat spreader (metal substrate) 2 semiconductor chip 3 sealing resin 4 printed circuit board 5 pins 6 solder bumps 7 bonding wire

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属基板上に接着された半導体チップを
熱硬化性樹脂により封止してなるプラスチックパッケー
ジの該金属基板の材料が、重量割合で、Sn:0.8〜
4%、P:0.01〜0.4%を含有し、残部がCuお
よびその不可避的不純物からなり、熱伝導性および強度
に優れた銅合金からなることを特徴とする半導体パッケ
ージング用金属基板材料。
1. A material of the metal substrate of a plastic package obtained by sealing a semiconductor chip adhered on the metal substrate with a thermosetting resin, in a weight ratio of Sn: 0.8 to.
4%, P: 0.01 to 0.4%, the balance consisting of Cu and its unavoidable impurities, and a copper alloy excellent in thermal conductivity and strength, for semiconductor packaging. Substrate material.
【請求項2】 金属基板上に接着された半導体チップを
熱硬化性樹脂により封止してなるプラスチックパッケー
ジの該金属基板の材料が、重量割合で、Sn:0.8〜
4%、P:0.01〜0.4%を含有し、さらに0.0
5〜1%のNiまたは0.01〜3%のZnのうちの1
種または2種を含有し、残部がCuおよびその不可避的
不純物からなり、熱伝導性および強度に優れた銅合金か
らなることを特徴とする半導体パッケージング用金属基
板材料。
2. The material of the metal substrate of a plastic package obtained by sealing a semiconductor chip bonded on a metal substrate with a thermosetting resin is Sn: 0.8-
4%, P: 0.01 to 0.4%, further 0.0
5% to 1% Ni or 0.01% to 3% Zn
A metal substrate material for semiconductor packaging, characterized by containing one or two kinds, the balance being Cu and inevitable impurities thereof, and being made of a copper alloy excellent in thermal conductivity and strength.
【請求項3】 金属基板上に接着された半導体チップを
熱硬化性樹脂により封止してなるプラスチックパッケー
ジの該金属基板の材料が、重量割合で、Sn:0.8〜
4%、P:0.01〜0.4%を含有し、さらにTi,
Zr,Cr,Mg,Mn,Fe,Co,Al,Be,S
iまたはBのうちの1種以上を総量で0.01〜1%含
有し、残部がCuおよびその不可避的不純物からなり、
熱伝導性および強度に優れた銅合金からなることを特徴
とする半導体パッケージング用金属基板材料。
3. The material of the metal substrate of a plastic package obtained by sealing a semiconductor chip adhered on a metal substrate with a thermosetting resin is Sn: 0.8-
4%, P: 0.01 to 0.4%, Ti,
Zr, Cr, Mg, Mn, Fe, Co, Al, Be, S
i or B is contained in a total amount of 0.01 to 1%, and the balance is Cu and its unavoidable impurities.
A metal substrate material for semiconductor packaging, comprising a copper alloy having excellent thermal conductivity and strength.
【請求項4】 金属基板上に接着された半導体チップを
熱硬化性樹脂により封止してなるプラスチックパッケー
ジにおいて、その基板材料が重量割合で、Sn:0.8
〜4%、P:0.01〜0.4%を含有し、さらに0.
05〜1%のNiまたは0.01〜3%のZnのうちの
1種または2種を含有するとともに、Ti,Zr,C
r,Mg,Mn,Fe,Co,Al,Be,Siまたは
Bのうちの1種以上を総量で0.01〜1%含有し、残
部がCuおよびその不可避的不純物からなり、熱伝導性
および強度に優れた銅合金からなることを特徴とする半
導体パッケージング用金属基板材料。
4. A plastic package obtained by encapsulating a semiconductor chip adhered on a metal substrate with a thermosetting resin, the substrate material being Sn: 0.8 by weight ratio.
.About.4%, P: 0.01 to 0.4%, and further,
It contains one or two of 05 to 1% Ni or 0.01 to 3% Zn, and contains Ti, Zr, and C.
It contains 0.01 to 1% of one or more of r, Mg, Mn, Fe, Co, Al, Be, Si or B in a total amount, the balance being Cu and its unavoidable impurities, and A metal substrate material for semiconductor packaging, which is made of a copper alloy having excellent strength.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2793810A1 (en) * 1999-05-20 2000-11-24 Kobe Steel Ltd New copper-tin-nickel-zinc alloy with excellent stress relaxation resistance, used for e.g. electrical springs, interrupters, connectors, diaphragms, fuses, sockets and automobile safety-belt springs
CN102071335A (en) * 2011-01-31 2011-05-25 金龙精密铜管集团股份有限公司 Novel copper alloy and copper alloy pipe
CN103866157A (en) * 2014-03-11 2014-06-18 宁波金田铜管有限公司 High-strength corrosion-resistant micro-alloying copper pipe and manufacturing method thereof

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