JPS59117144A - リ−ドフレ−ムおよびその製造方法 - Google Patents
リ−ドフレ−ムおよびその製造方法Info
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- JPS59117144A JPS59117144A JP57230402A JP23040282A JPS59117144A JP S59117144 A JPS59117144 A JP S59117144A JP 57230402 A JP57230402 A JP 57230402A JP 23040282 A JP23040282 A JP 23040282A JP S59117144 A JPS59117144 A JP S59117144A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野1
本発明はCu合金で形成したリードフレームおよびその
製造方法に関する。
製造方法に関する。
L発明の技術的背景とその問題点]
従来より、リードフレームとしてFe−Ni系合金で形
成されたものか知られている。このFe−Ni系合金で
形成されたリードフレームは硬度が大きく、折り曲げ性
に優れているが、値段か高いという欠点があった。
成されたものか知られている。このFe−Ni系合金で
形成されたリードフレームは硬度が大きく、折り曲げ性
に優れているが、値段か高いという欠点があった。
近年、g−e−Ni系台金に代って値段の安価なCu合
金が検討されているが、Au線とのホンディング性、硬
度、折り曲げ性等の、リードフレームに要求されるすべ
ての特性を満足するものは得られていなかった。
金が検討されているが、Au線とのホンディング性、硬
度、折り曲げ性等の、リードフレームに要求されるすべ
ての特性を満足するものは得られていなかった。
ツわ4つら、例えば硬度を出すためにCuに3n。
N1を添加するとAl4線とのボンティング性や半1’
T、l付は性が悪くなり、またA 11線とのホンティ
ング性を出ずためにClにZr 、 Orを添加すると
折り曲げ性が低下するという欠点があった。
T、l付は性が悪くなり、またA 11線とのホンティ
ング性を出ずためにClにZr 、 Orを添加すると
折り曲げ性が低下するという欠点があった。
[発明の目的]
本発明者らはこのような点に対処して12M研究を進め
た結果、従来の、Zr 、 Orの含有されたCIJ合
金の折り曲げ性の低下は、その製造方法、すなわち鋳造
、凝固法によるのであり、その製造方法を改良−りれば
、AU線とのホンディング性、硬度、折り曲は性等をす
ぺCIM足するリードフレームが得られることを見出し
た。
た結果、従来の、Zr 、 Orの含有されたCIJ合
金の折り曲げ性の低下は、その製造方法、すなわち鋳造
、凝固法によるのであり、その製造方法を改良−りれば
、AU線とのホンディング性、硬度、折り曲は性等をす
ぺCIM足するリードフレームが得られることを見出し
た。
本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、A
U線とのボンデインク性、硬度、折り曲げ性を改良した
リードフレームおよびその製造方法を提供することを目
的とする。
U線とのボンデインク性、硬度、折り曲げ性を改良した
リードフレームおよびその製造方法を提供することを目
的とする。
[発明の概要]
すなわち本発明のリードフレームは、Cr 0゜1〜1
fflfii%およびZr O,05〜0.5重量%を
含有し、析出物の大きさが0.5〜50μmで、分布が
1000〜10000個/和イであるCIJ合金で形成
したことを特徴とし、その製造方法は、CrO31〜1
重量%およびZr0.05〜0゜5重量%を含有するC
u合金を連続鋳造法により鋳造し、更に熱間圧延、冷間
圧延し、溶体化熱処理を行なった後、冷間加工を施し、
次いで時効硬化処理を行なうことを特徴とする。
fflfii%およびZr O,05〜0.5重量%を
含有し、析出物の大きさが0.5〜50μmで、分布が
1000〜10000個/和イであるCIJ合金で形成
したことを特徴とし、その製造方法は、CrO31〜1
重量%およびZr0.05〜0゜5重量%を含有するC
u合金を連続鋳造法により鋳造し、更に熱間圧延、冷間
圧延し、溶体化熱処理を行なった後、冷間加工を施し、
次いで時効硬化処理を行なうことを特徴とする。
本発明において合金成分の組成を上述のように限定した
のは、Crが0.1重量%未満では強度及び耐熱性が不
足し、1重量%を越えると折り曲げ性及び導電率が低下
し、また7−rが0.05重量%未満では強度及び耐熱
性か不足し、0.5重量%を越えると折り曲げ性及び導
電率か低下するからによる。
のは、Crが0.1重量%未満では強度及び耐熱性が不
足し、1重量%を越えると折り曲げ性及び導電率が低下
し、また7−rが0.05重量%未満では強度及び耐熱
性か不足し、0.5重量%を越えると折り曲げ性及び導
電率か低下するからによる。
本発明ニオイテはOr、7r以外にMOlSi、Sn、
Ni 、Fe、Zn、Mn、Pから選ばれた1種または
2種以上を合計量ぐ1重足%以下含有さぼれは強度が向
上するので好ましい。
Ni 、Fe、Zn、Mn、Pから選ばれた1種または
2種以上を合計量ぐ1重足%以下含有さぼれは強度が向
上するので好ましい。
また、析出物の大きさおよび分布を上述のように限定し
たのは、析出物が50μmを越えると折り曲げ性が低下
し、また分布が10000個/鵠イを越えると折り曲げ
性が低下するので好ましくないからによる。
たのは、析出物が50μmを越えると折り曲げ性が低下
し、また分布が10000個/鵠イを越えると折り曲げ
性が低下するので好ましくないからによる。
本発明においてリードフレームの析出物の大きさ、J5
よひ分布を上述のようにするためには次に)ホベる方法
により製造する。
よひ分布を上述のようにするためには次に)ホベる方法
により製造する。
まずCr、7r等を含有するCu合金を次のように連続
鋳造法により鋳造する。づ−なわち溶湯温度1100〜
1300℃より溶解鋳造を開始し、10’C/秒以上の
冷却速度で凝固させる。冷1fl速度を10″C/秒未
満とすると、析出物が犬ぎくなるので好ましくない。
鋳造法により鋳造する。づ−なわち溶湯温度1100〜
1300℃より溶解鋳造を開始し、10’C/秒以上の
冷却速度で凝固させる。冷1fl速度を10″C/秒未
満とすると、析出物が犬ぎくなるので好ましくない。
次に熱間圧延及び冷間圧延を施したのち、溶体化熱処理
を行ない、冷間L[延等の冷間加工により所定の大きざ
に仕上げて、400〜500 ’Cで数時間加熱づ−る
ことにより時効硬化処理を行なう。
を行ない、冷間L[延等の冷間加工により所定の大きざ
に仕上げて、400〜500 ’Cで数時間加熱づ−る
ことにより時効硬化処理を行なう。
このようにしC製造されたリードフレームは、C14合
金中に析出物が細かく、かつ均一に分散されでいるので
゛、IJrり曲げ性および硬度等の極めて良好なリード
フレームとなる。
金中に析出物が細かく、かつ均一に分散されでいるので
゛、IJrり曲げ性および硬度等の極めて良好なリード
フレームとなる。
し発明の実施例]
次に本発明の実施例について説明する。
次表に示す組成のCu合金を連続鋳造し、熱間圧延後、
溶体化熱処理を行なった。次いC゛冷間圧延により厚さ
0.25maの板状に仕上げ、さらに450 ’Cで1
時間の時効硬化処理を行なった。
溶体化熱処理を行なった。次いC゛冷間圧延により厚さ
0.25maの板状に仕上げ、さらに450 ’Cで1
時間の時効硬化処理を行なった。
このようにして得られたリードフレームは、いずれも析
出物の大きさ1.5〜50μ■、分布1000〜100
00個/−であった。また、このものの折り曲げ性およ
び硬度、Al1線とのホンディング性を試験した。結果
は同表に示す通りであつ 7で 。
出物の大きさ1.5〜50μ■、分布1000〜100
00個/−であった。また、このものの折り曲げ性およ
び硬度、Al1線とのホンディング性を試験した。結果
は同表に示す通りであつ 7で 。
比較例
次表に示すNo、5のCu合金を使用し、このCLJ合
金を通常の鋳型に入れて1〜b却した後、圧延°し、溶
体化熱処理を行なった。次いで冷間圧延により実施例と
同様のサイズに仕上げ、実施例と同様に時効硬化処理を
行なった。
金を通常の鋳型に入れて1〜b却した後、圧延°し、溶
体化熱処理を行なった。次いで冷間圧延により実施例と
同様のサイズに仕上げ、実施例と同様に時効硬化処理を
行なった。
このようにして得られたリードフレームは、析出物の大
ぎさか粒径50〜100μmで分布は500〜1000
個/ mJ T”あった。ま7j、AU線どのボンディ
ング性J5よび半田側は性は良好C゛あったか、折り曲
げ14+は3.(う回で、硬石は135と低い伯を示し
た。
ぎさか粒径50〜100μmで分布は500〜1000
個/ mJ T”あった。ま7j、AU線どのボンディ
ング性J5よび半田側は性は良好C゛あったか、折り曲
げ14+は3.(う回で、硬石は135と低い伯を示し
た。
* 9o’c繰り返し曲(ブ試験、規格4回以上:l
: :i: −?SBホンティング不良有り「発明の効
果1 以」−説明したように本発明方法により得られるリー1
へフレームは、AU線とのホンディング性、硬度、折り
曲げ性に優れ、しかも値段が安価であるという利点を有
する。
: :i: −?SBホンティング不良有り「発明の効
果1 以」−説明したように本発明方法により得られるリー1
へフレームは、AU線とのホンディング性、硬度、折り
曲げ性に優れ、しかも値段が安価であるという利点を有
する。
代理人弁理士 須 山 佐 −
手 続 補 正 出
昭和58年10月78 日
2、発明の名称
リードフしノームおよびその製造り法
3、補正をづる右
1(1どの関係 特1′f出願人
神とて用県用崎市幸区堀用町72番地
’Iゴ京芝浦電気株式会着
4 、 代 理 人 〒 104東京都
f代目1区神口1多町2丁[11番地神田東山ビル 電
話03 (25/I) +030(7784) ブ?
理士 須 山 (11−−−15、ンiff
11− m 令の 1] イ・」白 光 6、補正の対象 明細71:および図面 7、補正の内容 (1)明細書を別紙訂正明細711の通り補正覆る。
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理士 須 山 (11−−−15、ンiff
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(2)添で]図面を補正づる。
以 −L
δ] 正 明 細 書
1、発明の名称
リードフレームc15よびその製造方法2、特許請求の
範囲 (i ) Cr O、’1 ”□ 1 fA ffi%
およびZr O,05山−’C’形成したことを特徴と
するり−トフレーム3゜ (2)C14合金はOr 、 7−r以外にMg、Sl
、Sn、Ni 、Fe、Zn、Mn、Pから選ばれた1
種または2種以上を合計量で1重量%以下含有するもの
(゛ある特許請求の範囲第1項記載のリードフレーム。
範囲 (i ) Cr O、’1 ”□ 1 fA ffi%
およびZr O,05山−’C’形成したことを特徴と
するり−トフレーム3゜ (2)C14合金はOr 、 7−r以外にMg、Sl
、Sn、Ni 、Fe、Zn、Mn、Pから選ばれた1
種または2種以上を合計量で1重量%以下含有するもの
(゛ある特許請求の範囲第1項記載のリードフレーム。
<3) Cr 0.1〜1ffiffi%および7r
0.05〜0.5重缶96を含有するCu合金を連続鋳
造法により鋳造し、更に熱間及び冷間圧延し、溶体化熱
処理を行なった後、冷間加工を施し、次いで時効硬化熱
処理を11なうことを特徴とするり−1−フレームの製
造万で人。
0.05〜0.5重缶96を含有するCu合金を連続鋳
造法により鋳造し、更に熱間及び冷間圧延し、溶体化熱
処理を行なった後、冷間加工を施し、次いで時効硬化熱
処理を11なうことを特徴とするり−1−フレームの製
造万で人。
<4)Cu合金はOr、、Zr以外にM(I XSi
。
。
3n、Ni 、Fe、Zn、Mn、Pから選ばれた1種
または2種以上を合計量で1重量%以下含有するもので
ある特許請求の範囲第3項記載のリードフレームの製造
方法。
または2種以上を合計量で1重量%以下含有するもので
ある特許請求の範囲第3項記載のリードフレームの製造
方法。
[発明の技術分野]
本発明は、析出硬化′形のCu合金で形成したリードフ
レームおよびその製造方法に関する。
レームおよびその製造方法に関する。
[発明の技術的背景とその問題点]
従来より、リードフレームとしてFe−Ni系合金で形
成されたものが知られている。このFe−Ni系合金で
形成されたリードフレームは硬度が大ぎく、折り曲げ性
に優れているが、値段が高いという欠点があった。
成されたものが知られている。このFe−Ni系合金で
形成されたリードフレームは硬度が大ぎく、折り曲げ性
に優れているが、値段が高いという欠点があった。
近年、Fe−Ni系合金に代って値段の安価なCu合金
が検討されているが、へ〇線とのボンディング性、硬度
、折り曲げ性等の、リードフレームに要求されるすべて
の特性を満足するものは得られていなかった。
が検討されているが、へ〇線とのボンディング性、硬度
、折り曲げ性等の、リードフレームに要求されるすべて
の特性を満足するものは得られていなかった。
づなわち、例えは硬度を上げるためにCuにSn、Ni
を添加するとAu線とのボンディング性や半[1(’l
け性が悪くなり、またAu線とのボンディング性を出す
ためにCuにZr 、Crを添加すると折り曲げ性が低
下1゛るという欠点があった。
を添加するとAu線とのボンディング性や半[1(’l
け性が悪くなり、またAu線とのボンディング性を出す
ためにCuにZr 、Crを添加すると折り曲げ性が低
下1゛るという欠点があった。
[発明の目的」
本発明者らはこのような点に対処して鋭意研究を進めた
結果、従来の、Zr 、Crの含有されたC11合金の
折り曲(y性の低−ドは、その製造方法、すなわち鋳造
、凝固法にJ:るものであり、その製造方法を改良り−
れば、Au線とのボンディング性、硬度、折り曲げ性等
をすべて満足するリードフレームが得られることを見出
した。
結果、従来の、Zr 、Crの含有されたC11合金の
折り曲(y性の低−ドは、その製造方法、すなわち鋳造
、凝固法にJ:るものであり、その製造方法を改良り−
れば、Au線とのボンディング性、硬度、折り曲げ性等
をすべて満足するリードフレームが得られることを見出
した。
本発明はこのような知見に基づいてなされたものC゛、
A Ll線とのボンディング性、硬度および折り曲げ性
の改良されたリードフレームおよびその製造方法を提供
りることを目的とする。
A Ll線とのボンディング性、硬度および折り曲げ性
の改良されたリードフレームおよびその製造方法を提供
りることを目的とする。
[発明の概要1
(jイ1わら木ブを明のリードフレームは、cr o。
]へ・11重う%J5よひZr0.05〜0.5単価%
を含有し、析出物(0,5〜50μm)が1000〜1
0000個/−存在するCu合金で形成したことを特徴
としている。
を含有し、析出物(0,5〜50μm)が1000〜1
0000個/−存在するCu合金で形成したことを特徴
としている。
本発明におけるCu合金は、いわゆる析出硬化形の合金
であって、上記成分元素を高温で溶解し、連続鋳造法に
より鋳造し、更に熱間圧延、冷間圧延し、溶体化熱処理
を行なった後、冷間加工を施し、次いC時効硬化熱処理
を行なうことにより得ることができる。
であって、上記成分元素を高温で溶解し、連続鋳造法に
より鋳造し、更に熱間圧延、冷間圧延し、溶体化熱処理
を行なった後、冷間加工を施し、次いC時効硬化熱処理
を行なうことにより得ることができる。
本発明において合金成分の組成を上述のように限定した
のは、Orが0.1重重%未満では強度及び耐熱性が不
足し、1重量%を越えると折り曲げ性及び導電率が低下
し、またZrが0.05重量%未満では強度及び耐熱性
が不足し、0.5小母%を越えると折り曲げ性及び導電
率が低下するからによる。
のは、Orが0.1重重%未満では強度及び耐熱性が不
足し、1重量%を越えると折り曲げ性及び導電率が低下
し、またZrが0.05重量%未満では強度及び耐熱性
が不足し、0.5小母%を越えると折り曲げ性及び導電
率が低下するからによる。
本発明においてはOr、Zr以外にMg、Si、Sn、
Ni、Fe、Zn、Mn、Pから選ばれた1種または2
種以上を合計量で1重量%以下含有させれば強度が向上
するので好ましい。
Ni、Fe、Zn、Mn、Pから選ばれた1種または2
種以上を合計量で1重量%以下含有させれば強度が向上
するので好ましい。
しかして上記時効硬化熱処理工程において、Cu中に添
加されたOrおよびZrは、これらの元素とC0どの各
種の化合物とし−C析出し、CU合金71〜リックス中
で徐々に析出し成長して合金組織を硬化させる。
加されたOrおよびZrは、これらの元素とC0どの各
種の化合物とし−C析出し、CU合金71〜リックス中
で徐々に析出し成長して合金組織を硬化させる。
第1図はこのようにして時効硬化熱処理の施された(、
U合金中の析出物の状態を示す顕微鏡写真(500倍)
である。
U合金中の析出物の状態を示す顕微鏡写真(500倍)
である。
同図において1は析出物、2はCu素地を示す。
本発明において、初期の特性を有づるCu合金を得るに
は、上記析出物(0,5〜50μm)を1000〜10
000個/開2の範囲に留める必要がある。
は、上記析出物(0,5〜50μm)を1000〜10
000個/開2の範囲に留める必要がある。
Jなわち、析出物が1000個/卯2より少いと本発明
としての効果が得られず、10000個/川皆を用える
と折り曲げ性が低下するのでいずれも好ましくない。
としての効果が得られず、10000個/川皆を用える
と折り曲げ性が低下するのでいずれも好ましくない。
本発明にa3いてCu合金の析出物の大きざ、および分
イIIを上jホのにうにするためには次に述べる方法に
より18I乃づる。
イIIを上jホのにうにするためには次に述べる方法に
より18I乃づる。
まずにr 、 Zr等を含有するCu合金を次のように
連続鋳造法により鋳造する。すなわち溶湯温度1100
〜1300℃より溶解鋳造を開始し、10℃/秒以上の
冷却速度C凝固させる。冷却速度を10℃/秒未満とす
ると、析出物が大きくなるので好ましくない。
連続鋳造法により鋳造する。すなわち溶湯温度1100
〜1300℃より溶解鋳造を開始し、10℃/秒以上の
冷却速度C凝固させる。冷却速度を10℃/秒未満とす
ると、析出物が大きくなるので好ましくない。
次に熱間圧延及び冷間圧延を施したのち、溶体化熱処理
を行ない、冷間圧延等の冷間加工により所定の大ぎさに
仕上げで、400〜500℃で数時間加熱することによ
り時効硬化熱処理を行なう。
を行ない、冷間圧延等の冷間加工により所定の大ぎさに
仕上げで、400〜500℃で数時間加熱することによ
り時効硬化熱処理を行なう。
このようにして製造されたリードフレームは、Cu合金
中に析出物が細かく、かつ均一に分散されているので、
折り曲げ性および硬度等の極めて良好なリードフレーム
となる。
中に析出物が細かく、かつ均一に分散されているので、
折り曲げ性および硬度等の極めて良好なリードフレーム
となる。
[発明の実施例]
次に本発明の実施例について説明する。
次表に示す組成のCu合金を連続鋳造し、熱間圧延後、
溶体化熱処理を行なった。次いC冷間圧延により厚さ0
.25TII11の板状に仕上け、さらに450°Cで
1時間の時効硬化処理を行ない打ち抜き加工により第2
図に示づ形状のリードフレーム3を製造した。
溶体化熱処理を行なった。次いC冷間圧延により厚さ0
.25TII11の板状に仕上け、さらに450°Cで
1時間の時効硬化処理を行ない打ち抜き加工により第2
図に示づ形状のリードフレーム3を製造した。
このようにしC得られたリードフレームは、いずれも1
.5〜50μmの析出物が1000〜1000’ O個
/−均一に分散されていた。また、このbのの折り曲げ
性および硬度、AU線とのボンディング性を試験した。
.5〜50μmの析出物が1000〜1000’ O個
/−均一に分散されていた。また、このbのの折り曲げ
性および硬度、AU線とのボンディング性を試験した。
結果は同表に示す通りであった。なお同表中、ボンティ
ング性は、第3図に示すように、本発明のリードフレー
ム3のチップ搭載部3aにダイ接着剤4を介してSiウ
ェハー5を接着し、さらにその上にAL+蒸@ll!i
!6を形成した後、このAU蒸着膜6とこれに対応する
リードフレームの接続部3bをAgめっきを施すことな
く、Au線7で直接接続したとぎAu線7のA部C破断
じたものを○、B部で破断したものを△とした。符号8
は樹脂モールド部を示ず。
ング性は、第3図に示すように、本発明のリードフレー
ム3のチップ搭載部3aにダイ接着剤4を介してSiウ
ェハー5を接着し、さらにその上にAL+蒸@ll!i
!6を形成した後、このAU蒸着膜6とこれに対応する
リードフレームの接続部3bをAgめっきを施すことな
く、Au線7で直接接続したとぎAu線7のA部C破断
じたものを○、B部で破断したものを△とした。符号8
は樹脂モールド部を示ず。
比較例
次表に示すNo、5のCLI合金を使用し、このCu合
金を通常の鋳型に入れ−C1〜5℃/秒C′冷却した後
、圧延し、溶体化熱処理を行なった。次いで冷間圧延に
より実施例と同様のサイズに仕上げ、実施例と同様に時
効硬化処理を行なった。
金を通常の鋳型に入れ−C1〜5℃/秒C′冷却した後
、圧延し、溶体化熱処理を行なった。次いで冷間圧延に
より実施例と同様のサイズに仕上げ、実施例と同様に時
効硬化処理を行なった。
このようにして得られたリードフレームは、析出物(粒
径50〜100μm)が500〜1000個/■イC゛
あった。また、AU線とのボンディング性および半田付
は性は良好C・あったが、折り曲げ性は3.6回で、硬
度は135と低い値を示した。
径50〜100μm)が500〜1000個/■イC゛
あった。また、AU線とのボンディング性および半田付
は性は良好C・あったが、折り曲げ性は3.6回で、硬
度は135と低い値を示した。
(以下余白)
* 90℃繰り返し曲げ試験、規格4回以上**一部ボ
ンディング不良有り [発明の効果j 以上説明したように本発明方法にJ、り得られるリード
フレームは、Au線とのボンティング性、硬度、折り曲
げ性lこ優れ、しかも1ifj段が安価であるという利
点を右する。
ンディング不良有り [発明の効果j 以上説明したように本発明方法にJ、り得られるリード
フレームは、Au線とのボンティング性、硬度、折り曲
げ性lこ優れ、しかも1ifj段が安価であるという利
点を右する。
第1図は、本発明におけるCIJ合金の金属組織の顕微
鏡写真、第2図は本発明の一実施例のり一ドフレームの
平面図、第3図はそのボンディング性の試験試料を示す
拡大断面図ぐある。 1・・・・・・・・・・・・析出物 2・・・・・・・・・・・・Cu合金マトリックス3・
・・・・・・・・・・・リードフレーム4・・・・・・
・・・・・・グイ接着剤5・・・・・・・・・・・・S
1ウエハー6・・・・・・・・・・・・Au蒸着膜7・
・・・・・・・・・・・AU線 代理人弁理士 須 山 佐 − 第1図 第2図 第3図 手 続 補 正 書 昭和59年3月16「1 2、R,明の名称 リードフレームおよびその製造方法 3、補正をする者 事(’tどの関係 ・ 特許出願人 神奈川置引11にj市幸区堀川町72番地東京芝浦電気
株式会社 4、 代 理 人 〒 101東京都千
代11区神田多町2丁目1番地自 発 6 、 ン101]三のり・j 象 訂 正 明 細 書 1、発明の名称 リードフレームおよびその製造方法 2、特許請求の範囲 (1)Cr0.1〜1重量%およびZr 0.001〜
0.5重量%を含有し、析出物(0,5〜50μm)が
1000〜10000個/mイ存在するCu合金で形成
したことを特徴とするリードフレーム。 (2)Cu合金はOr、Zr以外にMg、Sl、種以上
を合計量で1重量%以下含有するものである特許請求の
範囲第1項記載のリードフレーム。 (3)Cr 0.1〜1重世%およびZr 0.05〜
0.5重量%を含有するCu合金を連続鋳造法により鋳
造し、更に熱間または冷間圧延し、溶体化熱処理を行な
った後、冷間加工を施し、次いで時効硬化熱処理を行な
うことを特徴とするリードフレームの製造方法。 (4)Cu合金はCr、Zr以外にMg、Sl、3n、
Ni、Fe、Zn 、Mn、PX B、Ag 、Be
、 Go 、丁1、Yから選ばれた1種または2種以
上を合計ffi’r1重量%以下含有するものである特
許請求の範囲第3項記載のリードフレームの製造方法。 3、発明の詳細な説明 [発明の技術分野] 本発明は、析出硬化形のCu合金で形成したリードフレ
ームおよびその製造方法に関する。 [発明の技術的費用とその問題点] 従来より、リードフレームとし’CFe−Ni系合金C
・形成合金たものが知られCいる。このFe−Ni系系
合金C影形成れたリードフレームは硬度が大きく、折り
曲げ性に優れ−Cいるが、値段が高いという欠点があっ
た。 近年、Fe−Ni系合金に代っC値段の安価なCu合金
が検討されているが、AIJ線とのボンティング性、硬
度、折り曲げ性等の、リードフレームに要求されるすへ
ての特性を満足するものは得られていなかった。 すなわち、例えば硬度を上げるためにCOにSn、Ni
を添加するとAu線とのボンティング性45半田付は性
が悪くなり、またAu線とのボンディング性を出すため
にCuにZr 、 Orを添加すると折り曲げ性が低下
するという欠点があった。 [発明の目的] 本発明者らはこのような点に対処して鋭意′fj+究を
進めた結果、従来の、Zr、Orの含有されたCu合金
の折り曲げ性の低下は、その製造方法、すなわち鋳造、
凝固法によるものであり、その製造方法を改良すれば、
AIJ線とのホンディング性、硬度、折り曲げ性等をす
べて満足するリードフレームか得られることを見出した
。 本発明はこのような知見に基づい′Cなされたもので、
Au線とのボンディング性、硬度および折り曲げ性の改
良されたリードフレームおよびその製造方法を提供する
ことを目的とする。 [発明の概要] すなわち本発明のリードフレームは、cr o。 1〜1重量重量%上3Zr 0.001〜0.5重門%
含金有し、析出物〈0.5〜50μm)が1000〜1
0000個/浦イ存在するCIJ含金で形成したことを
特徴としている。 本発明におけるCu合金は、いわゆる析出硬化形の合金
であって、上記成分元素を高温で溶解し、連続鋳造法に
より鋳造し、更に熱間圧延し、溶体化熱処理を行なった
後、冷間加工を施し、次いで時効硬化熱処理を行なうこ
とにより得ることかできる。 本発明にa5いて合金成分の組成を上述のように限定し
たのは、Orは0.1重量%以上で強度及び耐熱性改善
の効果を示し、この効果は1重量%まで折り曲げ性及び
導電率をそれほと低下させることなく維持でき、またZ
rは0.001重量%以上C゛強度及び耐熱性改善の効
果を示し、この効果は0.5重石%まで折り曲げ性及び
導電率をそれほど低下させることなく維持できることか
らによる。 本発明においてはCr 、7r以外にMqXSi、Sn
、Ni 、Fe 、Zn 、Mn 、P、B、A(
] 、Be、Go、Ti、Yから選ばれた1種または
2種以上を合計用で1重量%以下含有させれば強度が向
上するので好ましい。 しかして上記時効硬化熱処理工程において、CO中に添
加されたOrおよびZrは、これらの元素とCuとの各
種の化合物として析出し、Cu合金マトリックス中で徐
々に析出し成長して合金組織を硬化させる。 第1図はこのようにして時効硬化熱処理の施されたCu
合金中の析出物の状態を示す顕微鏡写真(500倍)で
ある。 同図においで1は析出物、2はCU素地を示す。 本発明において、初期の特性を有するCu合金を1与る
には、上記析出物(0,5〜50μm)を1000〜1
0000個/陥2の範囲に留める必要がある。 すなわち、析出物が1000個/ im 2より少いど
本発明とじての効果が得られず、10000個/ TI
+#を越えると折り曲げ性が低下するのでいずれも好ま
しくない。 本発明においてCu合金の析出物の大きさ、d5よび分
布を上述のようにするためには次に述べる方法により製
造する。 まずOr、Zr等を含有するCu合金を次のように連続
鋳造法により鋳造する。すなわち溶湯温度1100〜1
300’Cより溶解鋳造を開始し、10℃/秒以上の冷
却速度で凝固させる。冷却速度を10°C/秒未満とす
ると、析出物が大きくなるので好ましくない。 次に熱間圧延または冷間圧延を施したのち、溶体化熱処
理を行ない、冷間圧延等の冷間加工により所定の大ぎさ
に仕上げて、400〜600 ’Cで数時間<0.5−
10時間、好ましくは1〜5岡間)加熱することににり
時効硬化熱処理を行なう。 このようにして製造されたリードフレームは、CIJ合
金中に拍出物が細かく、かつ均一に分散されているのC
1折り曲げ性および硬度等の極めて良好なリードフレー
ムとなる。 [発明の実施例」 次に本発明の実施例について説明する。 次表に示す組成のCu合金を鋳型を冷却しながら(冷却
速度約50〜b 熱間圧延後、溶体化熱処理を行なった。次いで冷間圧延
により厚さ0.25mmの板状に仕上げ、さらに450
°Cで1時間の時効硬化処理を行ない打ち抜き加工によ
り第2図に示す形状のリードフレーム3を製造した。 このようにして得られたり〜ドフレームは、いずれも1
.5〜50μmの析出物が1000〜1oooo個/
mj均一に分散されていた。また、このものの折り曲げ
性および硬度、ALI線とのボンディング性を試験した
。結果は同表に示す通りr′あった。なお同表中、ボン
ディング性は、第3図に示すように、本発明のリードフ
レーム3のチップ搭載部3aにダイ接着剤4を介してS
1ウエハー5を接着し、さらにその上にAll蒸着膜6
を形成した後、このAu蒸着膜6とこれに対応するリー
ドフレームの接続部3bをA(]めつきを施すことなく
、Au線7で直接接続したときAu線7のΔ部で破断し
たものを○、8部ぐ破断じたものを△とした。符号8は
樹脂モールド部を示す。 比較例 次表に示すN005のCu含金を使用し、このCu合金
を通常の鋳型に入れて1〜b 却した後、圧延し、溶体化熱処理を行なった。次いで冷
間圧延により実施例と同様のサイズに仕上げ、実施例と
同様に時効硬化処理を行なっl〔。 このようにして得られたリードフレームは、析出物(粒
径50−:100μm )が500〜1000個/−で
あった。また、Au線とのボンディング性および半田付
番ブ性は良好であつ・だが、折り曲げ性は3.6回°C
1硬度は135.と低い値を示した。 (以下余白) * 90℃繰り返し曲げ試験、規格4回収上**一部ボ
ンデ・rング不良有り [発明の効果] 以上説明したように本発明方法により得られるリードフ
レームは、Au線とのボンティング性、硬度、折り曲げ
性に優れ、しかも値段が安価であるという利点を有する
。 4、図面の簡単な説明 第1図は、本発明におけるCu合金の金属組織の顕微鏡
写真、第2図は本発明の一実施例のり一ドフレームの平
面図、第3図はそのボンディング性の試験試料を示す拡
大断面図である。 1・・・・・・・・・・・・析出物 2・・・・・・・・・・・・Cu合金マトリックス3・
・・・・・・・・・・・リードフレーム4・・・・・・
・・・・・・タイ接着剤5・・・・・・・・・・・・S
Iウェハー6・・・・・・・・・・・・Au蒸着膜7・
・・・・・・・・・・・Au線 代理人弁理士 須 山 佐 −
鏡写真、第2図は本発明の一実施例のり一ドフレームの
平面図、第3図はそのボンディング性の試験試料を示す
拡大断面図ぐある。 1・・・・・・・・・・・・析出物 2・・・・・・・・・・・・Cu合金マトリックス3・
・・・・・・・・・・・リードフレーム4・・・・・・
・・・・・・グイ接着剤5・・・・・・・・・・・・S
1ウエハー6・・・・・・・・・・・・Au蒸着膜7・
・・・・・・・・・・・AU線 代理人弁理士 須 山 佐 − 第1図 第2図 第3図 手 続 補 正 書 昭和59年3月16「1 2、R,明の名称 リードフレームおよびその製造方法 3、補正をする者 事(’tどの関係 ・ 特許出願人 神奈川置引11にj市幸区堀川町72番地東京芝浦電気
株式会社 4、 代 理 人 〒 101東京都千
代11区神田多町2丁目1番地自 発 6 、 ン101]三のり・j 象 訂 正 明 細 書 1、発明の名称 リードフレームおよびその製造方法 2、特許請求の範囲 (1)Cr0.1〜1重量%およびZr 0.001〜
0.5重量%を含有し、析出物(0,5〜50μm)が
1000〜10000個/mイ存在するCu合金で形成
したことを特徴とするリードフレーム。 (2)Cu合金はOr、Zr以外にMg、Sl、種以上
を合計量で1重量%以下含有するものである特許請求の
範囲第1項記載のリードフレーム。 (3)Cr 0.1〜1重世%およびZr 0.05〜
0.5重量%を含有するCu合金を連続鋳造法により鋳
造し、更に熱間または冷間圧延し、溶体化熱処理を行な
った後、冷間加工を施し、次いで時効硬化熱処理を行な
うことを特徴とするリードフレームの製造方法。 (4)Cu合金はCr、Zr以外にMg、Sl、3n、
Ni、Fe、Zn 、Mn、PX B、Ag 、Be
、 Go 、丁1、Yから選ばれた1種または2種以
上を合計ffi’r1重量%以下含有するものである特
許請求の範囲第3項記載のリードフレームの製造方法。 3、発明の詳細な説明 [発明の技術分野] 本発明は、析出硬化形のCu合金で形成したリードフレ
ームおよびその製造方法に関する。 [発明の技術的費用とその問題点] 従来より、リードフレームとし’CFe−Ni系合金C
・形成合金たものが知られCいる。このFe−Ni系系
合金C影形成れたリードフレームは硬度が大きく、折り
曲げ性に優れ−Cいるが、値段が高いという欠点があっ
た。 近年、Fe−Ni系合金に代っC値段の安価なCu合金
が検討されているが、AIJ線とのボンティング性、硬
度、折り曲げ性等の、リードフレームに要求されるすへ
ての特性を満足するものは得られていなかった。 すなわち、例えば硬度を上げるためにCOにSn、Ni
を添加するとAu線とのボンティング性45半田付は性
が悪くなり、またAu線とのボンディング性を出すため
にCuにZr 、 Orを添加すると折り曲げ性が低下
するという欠点があった。 [発明の目的] 本発明者らはこのような点に対処して鋭意′fj+究を
進めた結果、従来の、Zr、Orの含有されたCu合金
の折り曲げ性の低下は、その製造方法、すなわち鋳造、
凝固法によるものであり、その製造方法を改良すれば、
AIJ線とのホンディング性、硬度、折り曲げ性等をす
べて満足するリードフレームか得られることを見出した
。 本発明はこのような知見に基づい′Cなされたもので、
Au線とのボンディング性、硬度および折り曲げ性の改
良されたリードフレームおよびその製造方法を提供する
ことを目的とする。 [発明の概要] すなわち本発明のリードフレームは、cr o。 1〜1重量重量%上3Zr 0.001〜0.5重門%
含金有し、析出物〈0.5〜50μm)が1000〜1
0000個/浦イ存在するCIJ含金で形成したことを
特徴としている。 本発明におけるCu合金は、いわゆる析出硬化形の合金
であって、上記成分元素を高温で溶解し、連続鋳造法に
より鋳造し、更に熱間圧延し、溶体化熱処理を行なった
後、冷間加工を施し、次いで時効硬化熱処理を行なうこ
とにより得ることかできる。 本発明にa5いて合金成分の組成を上述のように限定し
たのは、Orは0.1重量%以上で強度及び耐熱性改善
の効果を示し、この効果は1重量%まで折り曲げ性及び
導電率をそれほと低下させることなく維持でき、またZ
rは0.001重量%以上C゛強度及び耐熱性改善の効
果を示し、この効果は0.5重石%まで折り曲げ性及び
導電率をそれほど低下させることなく維持できることか
らによる。 本発明においてはCr 、7r以外にMqXSi、Sn
、Ni 、Fe 、Zn 、Mn 、P、B、A(
] 、Be、Go、Ti、Yから選ばれた1種または
2種以上を合計用で1重量%以下含有させれば強度が向
上するので好ましい。 しかして上記時効硬化熱処理工程において、CO中に添
加されたOrおよびZrは、これらの元素とCuとの各
種の化合物として析出し、Cu合金マトリックス中で徐
々に析出し成長して合金組織を硬化させる。 第1図はこのようにして時効硬化熱処理の施されたCu
合金中の析出物の状態を示す顕微鏡写真(500倍)で
ある。 同図においで1は析出物、2はCU素地を示す。 本発明において、初期の特性を有するCu合金を1与る
には、上記析出物(0,5〜50μm)を1000〜1
0000個/陥2の範囲に留める必要がある。 すなわち、析出物が1000個/ im 2より少いど
本発明とじての効果が得られず、10000個/ TI
+#を越えると折り曲げ性が低下するのでいずれも好ま
しくない。 本発明においてCu合金の析出物の大きさ、d5よび分
布を上述のようにするためには次に述べる方法により製
造する。 まずOr、Zr等を含有するCu合金を次のように連続
鋳造法により鋳造する。すなわち溶湯温度1100〜1
300’Cより溶解鋳造を開始し、10℃/秒以上の冷
却速度で凝固させる。冷却速度を10°C/秒未満とす
ると、析出物が大きくなるので好ましくない。 次に熱間圧延または冷間圧延を施したのち、溶体化熱処
理を行ない、冷間圧延等の冷間加工により所定の大ぎさ
に仕上げて、400〜600 ’Cで数時間<0.5−
10時間、好ましくは1〜5岡間)加熱することににり
時効硬化熱処理を行なう。 このようにして製造されたリードフレームは、CIJ合
金中に拍出物が細かく、かつ均一に分散されているのC
1折り曲げ性および硬度等の極めて良好なリードフレー
ムとなる。 [発明の実施例」 次に本発明の実施例について説明する。 次表に示す組成のCu合金を鋳型を冷却しながら(冷却
速度約50〜b 熱間圧延後、溶体化熱処理を行なった。次いで冷間圧延
により厚さ0.25mmの板状に仕上げ、さらに450
°Cで1時間の時効硬化処理を行ない打ち抜き加工によ
り第2図に示す形状のリードフレーム3を製造した。 このようにして得られたり〜ドフレームは、いずれも1
.5〜50μmの析出物が1000〜1oooo個/
mj均一に分散されていた。また、このものの折り曲げ
性および硬度、ALI線とのボンディング性を試験した
。結果は同表に示す通りr′あった。なお同表中、ボン
ディング性は、第3図に示すように、本発明のリードフ
レーム3のチップ搭載部3aにダイ接着剤4を介してS
1ウエハー5を接着し、さらにその上にAll蒸着膜6
を形成した後、このAu蒸着膜6とこれに対応するリー
ドフレームの接続部3bをA(]めつきを施すことなく
、Au線7で直接接続したときAu線7のΔ部で破断し
たものを○、8部ぐ破断じたものを△とした。符号8は
樹脂モールド部を示す。 比較例 次表に示すN005のCu含金を使用し、このCu合金
を通常の鋳型に入れて1〜b 却した後、圧延し、溶体化熱処理を行なった。次いで冷
間圧延により実施例と同様のサイズに仕上げ、実施例と
同様に時効硬化処理を行なっl〔。 このようにして得られたリードフレームは、析出物(粒
径50−:100μm )が500〜1000個/−で
あった。また、Au線とのボンディング性および半田付
番ブ性は良好であつ・だが、折り曲げ性は3.6回°C
1硬度は135.と低い値を示した。 (以下余白) * 90℃繰り返し曲げ試験、規格4回収上**一部ボ
ンデ・rング不良有り [発明の効果] 以上説明したように本発明方法により得られるリードフ
レームは、Au線とのボンティング性、硬度、折り曲げ
性に優れ、しかも値段が安価であるという利点を有する
。 4、図面の簡単な説明 第1図は、本発明におけるCu合金の金属組織の顕微鏡
写真、第2図は本発明の一実施例のり一ドフレームの平
面図、第3図はそのボンディング性の試験試料を示す拡
大断面図である。 1・・・・・・・・・・・・析出物 2・・・・・・・・・・・・Cu合金マトリックス3・
・・・・・・・・・・・リードフレーム4・・・・・・
・・・・・・タイ接着剤5・・・・・・・・・・・・S
Iウェハー6・・・・・・・・・・・・Au蒸着膜7・
・・・・・・・・・・・Au線 代理人弁理士 須 山 佐 −
Claims (4)
- (1) Cr 0.1〜1重量%およびZr 0.05
〜0.5重量%を含有し、析出物の犬ぎ6が0゜5〜5
0μmで、分布が1000〜10000個/市イである
Qu合合金C影形成たことを特徴と覆るリードフレーム
。 - (2)C:(1合金はOr、Zr以外にtVl(]、S
i 、3n、Ni 、トe、7n、Mn、Pから選ばれ
た1種または2種以上を合ill ffiで1重量%以
下含有するもので゛ある特許請求の範囲第1項記載のリ
ードフレーム3゜ - (3)Cr0.1〜1mfi’1%およびZr 0.0
5〜0.5重ω%を含有するCLI合金を連続鋳造法に
より鋳造し、更に熱間及び冷間圧延し、溶体化熱処理を
行なった後、冷間加1を施し、次いで時効映化処理を行
なうことを特徴とするリードフレームの製造方法。 - (4)Ct1合金はCr1Zr以外にMO,Si 、5
nSNi、Fe、Zn、Mn、Pから選ばれた1種また
は2種以上を合計量で1重量%以下含有するものである
特許請求の範囲第3項記載のリードフレームの製造方法
。
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