JPH1032302A - 打抜性に優れたリードフレーム用板とその製造方法 - Google Patents

打抜性に優れたリードフレーム用板とその製造方法

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JPH1032302A
JPH1032302A JP18493296A JP18493296A JPH1032302A JP H1032302 A JPH1032302 A JP H1032302A JP 18493296 A JP18493296 A JP 18493296A JP 18493296 A JP18493296 A JP 18493296A JP H1032302 A JPH1032302 A JP H1032302A
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JP
Japan
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lead frame
plate
feni
vacuum
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JP18493296A
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Inventor
Hiroshi Yamada
廣志 山田
Yoshikazu Yamasako
義和 山迫
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ICチップを表面に実装し、配線基板上に
接続されるIC素子に使用するリードフレーム用の板に
関し、ファインピッチの微細なリードピンを可能にした
打抜性に優れたリードフレーム用板とその製造方法を提
供する。 【解決手段】Fe−Ni系、又はFe−Cr系合金の基
板2と、この基板2の両表面に被覆したFeNi3の薄
層4とからなる打抜性に優れたリードフレーム用板1。
上記FeNi3の薄層4の厚さは1〜10μmの範囲が
望ましい。 また、Fe−Ni系、又はFe−Cr系合
金の基板2の両表面にNiの薄層3を被覆する工程と、
該Niの薄層3を被覆した基板2を700〜1000℃
で真空焼鈍し、表面のNiを拡散する工程と、該焼鈍さ
れた基板2を冷間圧延する工程と、該圧延後の基板2を
400〜517℃で真空焼鈍し、表面にFeNi3を析
出させ る工程と、を有する打抜性に優れたリードフレ
ーム用板の製造方法も提案する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、IC(集積回路)チ
ップを表面の中央に実装し、且つプリント配線基板上等
に接続されるIC素子に使用されるリードフレームに用
いる板と、その製造方法に関し、特に打抜性に優れたリ
ードフレーム用板に関する。
【0002】
【従来の技術とその問題点】近年、各種の電子機器の高
機能化に伴い、それらの主要部品であるIC素子も高機
能化して、集積度を増大させている。係る集積度の増大
は、I/O数を増やし、IC素子に内蔵されるリードフ
レームのピン数も200ピン以上になっている。係るリ
ードフレームの多ピン化は、今後とも一層進むものと思
われ、ファインピッチの微細なリードピンを有するリー
ドフレームに対するニーズが増加する趨勢にある。係る
ファインピッチのリードフレームを実用的に生産するに
は、プレス等による打抜き加工が適している。
【0003】しかし、リードフレーム用板を打抜き加工
した場合、打抜き後におけるリードピンに生ずるダレや
バリが問題となる。即ち、図4において(A)に示す正方
形断面のリードピン10を得るため、リードフレーム用
板を打抜き加工した場合、同図(B)に示すように、上方
の各コーナにはダレ12が生じ、また、下方の各コーナ
にはバリ14が生じる。係るリードピン10は更に定盤
上に押し付けられるため、同図(C)に示すように、上記
バリ14は水平方向に延出する。そして、上記ダレ12
は、追ってモールディングされるエポキシ樹脂層の対向
部分に所謂樹脂バリを生じ、隣接するリードピンとの間
で短絡を生するという問題を有する。また、上記バリ1
4も、隣接する平行なリードピン10との間に短絡を生
じるおそれがある。一方、リードフレームは上述した多
ピン化と共に、電子機器がさまざまな環境下で、且つ過
酷な条件下でも高性能を求められるため、耐食性の更な
る向上を求められている。
【0004】
【発明が解決すべき課題】即ち、本発明は前記多ピン化
と耐食性を向上させたリードフレームを得るため、これ
に用いられるリードフレーム用板もプレス等の打抜き加
工によるダレやバリを小さく、又は生じにくくし、且
つ、耐食性を向上させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、リードフレーム用板の表層部のみを硬くし
て、多ピン化を可能にすると共に、硬い表層部を化学的
に安定な金属間化合物によって構成し、耐食性をも付与
することに着想してなされたものである。即ち、本発明
のリードフレーム用板は、Fe−Ni系、又はFe−C
r系合金の基板と、この基板の両表面に被覆したFeN
3の薄層とからなる打抜性に優れたことを特徴とす
る。前記Fe−Ni系合金には30〜50wt%のNiを
含むPBパーマロイ系等、また、前記Fe−Cr系合金
には6〜13wt%のCrを含む例えば電磁ステンレス鋼
等の軟質磁性材料が用いられる。また、前記FeNi3
の薄層の厚さは1〜10μmの範囲とされる。1μm未
満では、脆性層が不足し剪断変形の初期にクラックが発
生しにくく、10μmを越えると脆性層が厚過ぎて上記
クラックが厚さ(垂直)方向以外にも発生し易くなるた
め、これらを避けるべく上記の範囲とした。
【0006】一方、本発明は前記リードフレーム用板を
得るため、Fe−Ni系、又はFe−Cr系合金の基板
の両表面にNiの薄層を被覆する工程と、このNiの薄
層を被覆した基板を700〜1000℃に加熱して真空
中等で焼鈍を施し、表面のNiを上記基板中に拡散する
工程と、該焼鈍された基板を冷間圧延する工程と、該圧
延後の基板を400〜517℃に加熱して真空中等で焼
鈍を施し、表面にFeNi3を析出する工程と、を有す
る打抜性に優れたことを特徴とするリードフレーム用板
の製造方法をも提案する。上記方法における最初の真空
焼鈍は、Niを基板のFe−Ni系、又はFe−Cr系
合金中に拡散させるために行われ、また、次の冷間圧延
は、基板の表層部に必要な強度と硬さ、例えばHv20
0以上を与えるために行われ、更に、該圧延後の真空焼
鈍は、基板の両表面のNiがリッチな層にFeNi3
金属間化合物を析出させるために行われる。又、各焼鈍
は不活性ガス中でも行われ得る。最初の真空焼鈍等を7
00〜1000℃で行うのは、700℃未満ではNiの
拡散が不十分になり、1000℃を越えるとNiの結晶
粒が粗大化するため、これらを防ぐことによる。また、
冷間圧延後の真空焼鈍等を400〜517℃で行うの
は、400℃未満ではFeNi3の析出が不十分にな
り、517℃を越えるとFeNi3の析出物が固溶する
ため、これらを防ぐことによる。尚、上記Niの薄層を
被覆する工程は、メッキ、例えば電気Niメッキによる
他、Ni薄板(箔)を基板の両面に圧延によって圧着する
方法も含まれる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施に好適な形態
を図面と共に説明する。図1は、本発明のリードフレー
ム用板1の部分断面図を示し、その全体の厚さは0.15
mmである。中央の基板2は、42wt%のNiを含むFe
−Ni系合金からなり、その厚さは約0.14mmであ
る。この基板2の両表面には厚さ約3.6μmのFeN
3の金属間化合物の薄層4,4を密着して被覆してい
る。係るFeNi3の金属間化合物の薄層4,4を基板
2の両表面に被覆したリードフレーム用板1によれば、
上記金属間化合物が脆性材料の適度な厚さの薄層4であ
るため、プレス打抜きによる剪断変形の初期にクラック
が厚さ方向に発生し易く、前述したダレやバリを小さく
することができ、且つ、これらの金属間化合物の薄層4
によって、内部の基板2を腐食から防護することもでき
る。尚、基板2には、6〜13wt%のCrを含むFe−
Cr系合金を用いることもできる。
【0008】次に、前記リードフレーム用板1の製造方
法を図2に沿って説明する。 (製造例1)同図(A)は、Fe−Ni系合金からなる厚さ
0.2mmの基板2の断面を示す。該基板2のFe−Ni
系合金は、Ni;41.3wt%、C;0.007wt%、S
i;0.23wt%、Mn;0.27wt%、P;0.002wt
%、S;0.006wt%、Fe;残部の組成を有する。ま
た、上記合金を溶解、熱間鍛造、熱間圧延、冷間圧延、
及び焼鈍の各工程を経て、厚さ0.2mmの薄い基板2を
得ている。次に、基板2にメッキ浴中で電気Niメッキ
を施し、同図(B)に示すように、基板2の両表面に厚さ
5μmのNiの薄層3,3を被覆する。次いで、このN
iの薄層3,3を被覆した基板2を、真空中で900℃
に加熱し、10分間保持する真空焼鈍を施した。この真
空焼鈍は、Niの薄層3,3のNiを基板2のFe−N
i系合金中に拡散させるために行われる。更に、この基
板2を冷間圧延(圧下率;28.6%、1パス)して、板厚を
0.15mmとし、基板の表層部を硬さHv200以上と
して、必要な強度を与える。そして、冷間圧延後の基板
2を、真空中で510℃に加熱し、10分間保持する真
空焼鈍を施した。この真空焼鈍は、図2(C)に示すよう
に、Niのリッチな前記薄層3,3においてFeNi3
金属間化合物の薄層4,4を生成する。
【0009】(製造例2)また、別の形態として、基板2
にFe−Cr系合金を用いたリードフレーム用板1を説
明する。尚、符号は前記製造例1と共通とした。上記F
e−Cr系合金は、Cr;7.3wt%、C;0.013wt
%、Si;0.26wt%、Mn;0.21wt%、P;0.00
1wt%、S;0.008wt%、Fe;残部の組成を有す
る。この基板2も前記同様に製造され、その厚さも0.
2mmである。この基板2を前記同様Niメッキを施し、
その両表面に厚さ5μmのNiの薄層3,3を被覆す
る。次に、該基板2を、真空中で750℃に加熱し、1
0分間保持する真空焼鈍を施した。この真空焼鈍は、N
iの薄層3,3のNiを基板2のFe−Cr系合金中に
拡散させる。次いで、前記と同様の冷間圧延を施し、板
厚を0.15mmとし、基板の表層部を硬さHv200以
上とし、必要な強度を与える。そして、上記圧延後の基
板2を真空中で510℃に加熱し、10分間保持する真
空焼鈍を施して、前記同様にNiのリッチな薄層3,3
においてFeNi3の金属間化合物の薄層4,4を析出
する。
【0010】次に、前記各製造例1,2のものを、42
Niwt%−Fe、及び、7Crwt%−Feのみからなる
各リードフレーム用板(以下、比較例1,2と称する)と
共に、打抜性試験及び耐食性試験を行って、それぞれ比
較した。先ず、打抜性試験は、板厚0.15mmの各板を
図3(A)に示すように、長さL;20mm、幅W;0.5m
m、両端の半円部の半径;0.25mmの長円形の長孔8を
プレスによって、打ち抜いた。そして、同図(B)に示す
ように、一端の半円部におけるダレ長さ;DLと、上記
半円部全体(同図(A)中の端部の矢印円弧内)におけるバ
リの体積;BBをレーザ顕微鏡を用いて測定した。ま
た、耐食性試験は、JIS−Z2371に基づく塩水噴
霧試験を行った。これは、同じ形状と寸法にした各板
に、5%塩水をシャワー状に間欠的に噴霧して、24時
間後における各板の表面全体に占める錆の面積率を測定
した。それらの結果を合金系毎に、Fe−Ni系を表1
に、Fe−Cr系を表2に示した。
【0011】
【表1】
【0012】表1の結果、製造例1の板1は、比較例1
に対し、ダレ長さは半分以下、バリ体積は約5分の1、
錆の面積率も約2分の1であった。このことは、製造例
1の板1では、表面に存在するFeNi3の金属間化合
物の薄層4により、プレス時の剪断変形の開始と共に、
表面にクラックが厚さ方向に発生し、ダレの発生を抑制
し、且つ、他方の表面においても、バリの発生を抑制し
たものと考えられる。また、錆が少ないことも、前記両
表面のFeNi3の薄層4によって、基板2を保護した
ものと考えられる。
【0013】
【表2】
【0014】表2の結果、製造例2の板1は、比較例2
に対し、ダレ長さは半分以下、バリ体積は約4分の1、
錆の面積率も約2分の1であった。このことも、前記表
1と同様、製造例2の表面に存在するFeNi3の金属
間化合物の薄層4により、ダレ、バリ、及び錆の発生を
抑制したものと考えられる。
【0015】以上の各結果から、本発明による各リード
フレーム用板1は、その両表面に存在するFeNi3
金属間化合物の薄層4によって、打抜き加工されてもダ
レやバリを低減でき、細くて正確な断面のリードピンを
得やすくなり、リードピン同士間の短絡も予防でき、且
つリードピン同士の間隔も狭くし得る。従って、ファイ
ンピッチのリードフレームを得ることが容易になること
も理解される。また、上記FeNi3の金属間化合物の
薄層4によって、内側の基板のFe-Ni系、又はFe
−Cr系の合金層を防護するので、耐食性も従来の板に
比べ格段に向上することも理解される。
【0016】本発明は、以上の各形態に限定されるもの
ではない。基板の材質について、Fe−Ni系合金は、
30〜50wt%のNiを含むものであれば良く、例えば
36wt%のNiを含むインバ合金や、32wt%Ni−F
e合金、PD,PEパーマロイ等、或いは、これらにC
u、Cr、Mo、W、Nb等を1〜4wt%程度添加した
合金も使用することができる。また、Fe−Cr系合金
は、6〜13wt%のCrを含むものであれば良く、各種
軟質磁性材料やマルテンサイト系ステンレス鋼等を用い
ることもできる。更に、基板の表面に被覆されるNiの
薄層も、純Ni系の他、基板中のFeとの間で前記Fe
Ni3の金属間化合物の生成が可能な各種Ni合金を使
用することもできる。その被覆方法にも、溶融メッキ、
化学メッキ、溶射等を用い得る。また、各焼鈍工程は、
真空中に限らず、アルゴンなどの不活性ガスの雰囲気中
において行うこともできる。
【0017】
【発明の効果】以上のように本発明のリードフレーム用
板によれば、基板の表面にFeNi3の金属間化合物の
薄層を被覆したので、打抜き加工されてもダレやバリの
発生を抑制できる。従って、打抜き後のリードフレーム
において、リードピン間の短絡も生じにくく、細幅の微
細なリードピンを多数設けたファインピッチのリード部
分を容易に形成することができる。また、本発明のリー
ドフレーム用板の製造方法によれば、基板の両面にNi
の薄層を被覆し、焼鈍と冷間圧延を施すだけの工程によ
って、上記性能の板を正確に量産でき、且つ安価に提供
することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリードフレーム用板の断面図である。
【図2】(A)乃至(C)は、本発明の製造方法を説明する
各工程の概略断面図である。
【図3】(A)は、打抜性試験の内容を説明する部分平面
図、(B)は(A)中のB−B断面図である。
【図4】(A)は本来のリードピンの断面図、(B)及び
(C)は、従来の技術におけるリードピンの各断面図であ
る。
【符号の説明】
1……………………リードフレーム用板 2……………………基板 3……………………Niの薄層 4……………………FeNi3の薄層
【表1】
【表2】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Fe−Ni系、又はFe−Cr系合金の
    基板と、この基板の両表面に被覆したFeNi3の薄層
    とからなる打抜性に優れたことを特徴とするリードフレ
    ーム用板。
  2. 【請求項2】 前記FeNi3の薄層の厚さが1〜10
    μmであることを特徴とする請求項1に記載のリードフ
    レーム用板。
  3. 【請求項3】 Fe−Ni系、又はFe−Cr系合金の
    基板の両表面にNiの薄層を被覆する工程と、このNi
    の薄層を被覆した基板を700〜1000℃に加熱して
    真空中等で焼鈍し、表面のNiを上記基板中に拡散する
    工程と、該焼鈍された基板を冷間圧延する工程と、該圧
    延後の基板を400〜517℃に加熱して真空中等で焼
    鈍し、表面にFeNi3を析出する工程と、を有する打
    抜性に優れたことを特徴とするリードフレーム用板の製
    造方法。
JP18493296A 1996-07-15 1996-07-15 打抜性に優れたリードフレーム用板とその製造方法 Withdrawn JPH1032302A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100729019B1 (ko) * 2005-10-12 2007-06-14 주식회사 케이이씨 반도체 디바이스용 리드프레임 및 그 제조 방법

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