JPS59140339A - リ−ドフレ−ム用銅合金 - Google Patents
リ−ドフレ−ム用銅合金Info
- Publication number
- JPS59140339A JPS59140339A JP1317083A JP1317083A JPS59140339A JP S59140339 A JPS59140339 A JP S59140339A JP 1317083 A JP1317083 A JP 1317083A JP 1317083 A JP1317083 A JP 1317083A JP S59140339 A JPS59140339 A JP S59140339A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- heat resistance
- copper alloy
- conductivity
- lead frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
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】
本発明は半導体を要素とするＩＣ，Ｌ、ＳＩ等の機器の
リードフレーム用銅合金特に電気（熱）伝導性、耐熱性
、曲げ加工性及びメッキ密着性に優れた銅合金に関する
ものである。
リードフレーム用銅合金特に電気（熱）伝導性、耐熱性
、曲げ加工性及びメッキ密着性に優れた銅合金に関する
ものである。
一般に半導体を要素とするＩＣ，ＬＳＩ等の機器は何れ
も半導体ペレット、リード、ボンディングワイヤにより
構成されたものをハーメチックシール、セラミックシー
ル或いはプラスチックシール技術により封止したもので
あり、種々の型式のものが使用されている。
も半導体ペレット、リード、ボンディングワイヤにより
構成されたものをハーメチックシール、セラミックシー
ル或いはプラスチックシール技術により封止したもので
あり、種々の型式のものが使用されている。
而して従来これら機器のリードフレーム材としては鉄系
材料としてコバール（Ｆｅ ２９ｗｔ％Ｎｉ−１７ｗ
ｔ％ＣＯ合金）、Ｆｅ−４２Ｎｉ合金、Ｆｅ、＝＋バー
ルに金を被覆したクラツド材、Ｆｅ−Ｎｉ合金ＫＡ７Ｉ
を被覆したクラツド材、銅合金と−して青銅、アロイ１
９４ （Ｃｕ＝Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金）、アロイ１９５
（Ｃｕ−Ｆｅ−Ｃｏ−８ｎ−Ｐ合金）、Ｃｕ −Ｓｎ
−Ｐ合金等が用いられている。しかしながら上記鉄系材
料は耐熱性、強度は優れているがコストが高いとともに
導電性が悪く加工性も悪いため近時コストが安くかつ加
工性、メッキ密着性及び半田付は性が良好な銅系合金が
主流を占めつつある。しかしながら上記の如き銅合金は
耐熱性及び曲げ加工性が劣るためリードフレーム材とし
て充分な特性を発揮することができないものであった。
材料としてコバール（Ｆｅ ２９ｗｔ％Ｎｉ−１７ｗ
ｔ％ＣＯ合金）、Ｆｅ−４２Ｎｉ合金、Ｆｅ、＝＋バー
ルに金を被覆したクラツド材、Ｆｅ−Ｎｉ合金ＫＡ７Ｉ
を被覆したクラツド材、銅合金と−して青銅、アロイ１
９４ （Ｃｕ＝Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金）、アロイ１９５
（Ｃｕ−Ｆｅ−Ｃｏ−８ｎ−Ｐ合金）、Ｃｕ −Ｓｎ
−Ｐ合金等が用いられている。しかしながら上記鉄系材
料は耐熱性、強度は優れているがコストが高いとともに
導電性が悪く加工性も悪いため近時コストが安くかつ加
工性、メッキ密着性及び半田付は性が良好な銅系合金が
主流を占めつつある。しかしながら上記の如き銅合金は
耐熱性及び曲げ加工性が劣るためリードフレーム材とし
て充分な特性を発揮することができないものであった。
特に最近のように高密度、高集積度が強く要求されると
ころから高い導電率、強度、曲げ加工性及び耐熱性を有
しメッキ加工され易い表面品質を有する材料が必要とな
ってきた。
ころから高い導電率、強度、曲げ加工性及び耐熱性を有
しメッキ加工され易い表面品質を有する材料が必要とな
ってきた。
メッキ加工され易い表面品質とは、半導体ペレットとリ
ードフレーム並びにボンディングワイヤとリードフレー
ムの接続性を向上し、リードフレームの耐酸化性、耐腐
食性、半田付は性等を向上維持するために行なう銀、金
、ニッケル、スズ等のメッキ被覆性が優れていることで
、このようなメッキ加工はリードフレームの加エコスト
中大きな比重を占め品質信頼性に大きく影響する。
ードフレーム並びにボンディングワイヤとリードフレー
ムの接続性を向上し、リードフレームの耐酸化性、耐腐
食性、半田付は性等を向上維持するために行なう銀、金
、ニッケル、スズ等のメッキ被覆性が優れていることで
、このようなメッキ加工はリードフレームの加エコスト
中大きな比重を占め品質信頼性に大きく影響する。
コバール、Ｆｅ ４２Ｎｉ合金等の鉄系材料は、導電
性、熱伝導性が劣るばかりかメッキ加工が困難で特別の
工夫を必要とする。例えばこれ等基４Ｊの表面にニッケ
ル層とＳ ｎ −Ｎ ｉ合金層とを順次被着した後、該
５ｎ−Ｎｉ合金層上に銀層を被着するか、或いは基材の
表面に銀及び銅を含むシアンアルカリ性メッキ液にてメ
ッキを施し、その表面にメッキを行なっている。
性、熱伝導性が劣るばかりかメッキ加工が困難で特別の
工夫を必要とする。例えばこれ等基４Ｊの表面にニッケ
ル層とＳ ｎ −Ｎ ｉ合金層とを順次被着した後、該
５ｎ−Ｎｉ合金層上に銀層を被着するか、或いは基材の
表面に銀及び銅を含むシアンアルカリ性メッキ液にてメ
ッキを施し、その表面にメッキを行なっている。
一般にリードフレーム材用銅合金として次の７項目を満
足する材料が強く要望されている。
足する材料が強く要望されている。
（］）電気及び熱の伝導性が良いこと
（２） 耐熱性が良いこと
（３） 曲げ加工性が良いこと
（４）強度か大きいこと
（５） メッキ密着性が良いこと
（６） 半田伺げ性が良いこと
（７） 熱膨張係数がモールド材の熱膨張係数に近い
こと 本発明はこれに鑑み鍾々研究の結果従来のリードフレー
ム用銅合金よりも耐熱性、曲げ加工性に優れ充分な強度
と電気（熱）伝導性及びメッキ密着性を有する半導体機
器のリードフレーム用銅合金を開発したものでＣｏ０．
０３〜０．４０％（以下ｗｔ％を単にチと略記する）、
Ｓｎ ０．０３〜０．４０係、Ｐｏ、００５〜０．０３
係を含み残部Ｃｕからなる合金に係る。
こと 本発明はこれに鑑み鍾々研究の結果従来のリードフレー
ム用銅合金よりも耐熱性、曲げ加工性に優れ充分な強度
と電気（熱）伝導性及びメッキ密着性を有する半導体機
器のリードフレーム用銅合金を開発したものでＣｏ０．
０３〜０．４０％（以下ｗｔ％を単にチと略記する）、
Ｓｎ ０．０３〜０．４０係、Ｐｏ、００５〜０．０３
係を含み残部Ｃｕからなる合金に係る。
即ち本発明合金はＣｕを基材としこれにＣｏ、Ｓｎ、Ｐ
を添加するものでありＣｏ１ｎ、 ｃｏ２ｐ、 ＣｏＰ
、 ｃｏｐ３等の金属間化合物及びＣｏをＣｕ基中に微
小析出物として析出させ、またｓｎの添加にょろ固溶硬
化とＰによる脱酸効果とにより銅合金としての従来の常
識を越える強度、耐熱性及び導電性を有し、良好なメッ
キ密着性、半田付は性を有すものである。
を添加するものでありＣｏ１ｎ、 ｃｏ２ｐ、 ＣｏＰ
、 ｃｏｐ３等の金属間化合物及びＣｏをＣｕ基中に微
小析出物として析出させ、またｓｎの添加にょろ固溶硬
化とＰによる脱酸効果とにより銅合金としての従来の常
識を越える強度、耐熱性及び導電性を有し、良好なメッ
キ密着性、半田付は性を有すものである。
しかして本発明合金においてＣＯｏ、０３〜０．４０％
。
。
Ｓｌｌ ０．０３〜０．４０係、Ｐｏ、００５〜０．０
３係 と限定した理由はｃｏｏ、ｏ３ｑ６、ＳｎＯ，０
３％、Ｐｏ、００５％未満では必要とする強度、耐熱性
が得られず、ＣＯｏ、４０係、Ｓｎ Ｏ，４０％、ｐｏ
、ｏ３％を越えると強度、耐熱性において優れた性能か
得られるが電気及び熱伝導性が低下し、曲げ加工性、メ
ッキ密着性及び半田付は性も劣化するからである。
３係 と限定した理由はｃｏｏ、ｏ３ｑ６、ＳｎＯ，０
３％、Ｐｏ、００５％未満では必要とする強度、耐熱性
が得られず、ＣＯｏ、４０係、Ｓｎ Ｏ，４０％、ｐｏ
、ｏ３％を越えると強度、耐熱性において優れた性能か
得られるが電気及び熱伝導性が低下し、曲げ加工性、メ
ッキ密着性及び半田付は性も劣化するからである。
以下本発明合金を実施例について説明する。
黒鉛るつぼを使用してＣｕを溶解し、その湯面な木炭粉
末にて覆い十分溶解した後、Ｃ０１３ｎ、Ｐの順に添加
しこれを鋳造し第１表に示す組成の幅１５０ｎｍ、長さ
２００ｍｍ、厚さ２５ ｍ７ｎの鋳塊を得た。
末にて覆い十分溶解した後、Ｃ０１３ｎ、Ｐの順に添加
しこれを鋳造し第１表に示す組成の幅１５０ｎｍ、長さ
２００ｍｍ、厚さ２５ ｍ７ｎの鋳塊を得た。
次にこの鋳塊の表面を一面あたり２．５關面削した後、
熱間圧延を行ない幅１５０市、厚さ８ｍｍの板とし、し
かる後この板に冷間圧延と焼鈍を繰り返し加え最終圧延
率４０％にて厚さ０．４５ｍｍの冷間圧延上がり材を得
た。
熱間圧延を行ない幅１５０市、厚さ８ｍｍの板とし、し
かる後この板に冷間圧延と焼鈍を繰り返し加え最終圧延
率４０％にて厚さ０．４５ｍｍの冷間圧延上がり材を得
た。
これらの板について曲げ加工性、導電率、引張り強さ、
耐熱性、メッキ密着性、半田付は性及び熱膨張係数を測
定した。これらの結果を第１表に示す。なお比較のため
に第１表に示す従来のリードフレーム用銅合金について
も同様な測定を行ない、その結果を第１表に併記した。
耐熱性、メッキ密着性、半田付は性及び熱膨張係数を測
定した。これらの結果を第１表に示す。なお比較のため
に第１表に示す従来のリードフレーム用銅合金について
も同様な測定を行ない、その結果を第１表に併記した。
曲げ加工性は板材より幅５朋、長さ５０龍の短冊型試験
片を切り出しその中央部で１８０゜密着曲げを行ない、
該曲げ部の表面状態を観察し割れ、しわの発生がなく平
滑なものを曲げ加工性が良いということでＯ印、割れが
明らかに発生しているものを曲げ加工性不良ということ
て×印、その中間で割れ、しわかわずかに発生している
ことを△印で表わした。
片を切り出しその中央部で１８０゜密着曲げを行ない、
該曲げ部の表面状態を観察し割れ、しわの発生がなく平
滑なものを曲げ加工性が良いということでＯ印、割れが
明らかに発生しているものを曲げ加工性不良ということ
て×印、その中間で割れ、しわかわずかに発生している
ことを△印で表わした。
導電率及び引張り強さの測定はＪＴＳ−ＨＯ５０５及び
ＪＩＳ−Ｚ２２４］ Ｋ基づいて行なった。
ＪＩＳ−Ｚ２２４］ Ｋ基づいて行なった。
メッキ密着性は上記板の鈍し材てついてリードフレーム
のメッキ工程と同様アルカリ脱脂（１分間）−２０％硝
酸エツチング（３１Ｊ）−水洗−シアン化ストライクメ
ッキ（ＩＯＡ／ｄｉ、 １０秒間）−シアン化銀メッキ
（］ Ａ／ｄｉ）により厚さ７μの銀メッキを行ない、
これを犬気中で加熱して銀メッキ層に発生ずる膨れを観
察し、その結果５５０°Ｃ１５分間加熱で全く膨れの見
られないものを○印、４５０°Ｃ１５分間加熱では膨れ
が見られないか、５５０℃、５分間加熱で膨れが発生ず
るものをΔ印、４５０℃、５分間ですでに膨れが発生し
たものをＸ印で示した。
のメッキ工程と同様アルカリ脱脂（１分間）−２０％硝
酸エツチング（３１Ｊ）−水洗−シアン化ストライクメ
ッキ（ＩＯＡ／ｄｉ、 １０秒間）−シアン化銀メッキ
（］ Ａ／ｄｉ）により厚さ７μの銀メッキを行ない、
これを犬気中で加熱して銀メッキ層に発生ずる膨れを観
察し、その結果５５０°Ｃ１５分間加熱で全く膨れの見
られないものを○印、４５０°Ｃ１５分間加熱では膨れ
が見られないか、５５０℃、５分間加熱で膨れが発生ず
るものをΔ印、４５０℃、５分間ですでに膨れが発生し
たものをＸ印で示した。
半田付は性は垂直式浸漬法により、２３０°Ｃの５ｎ−
４０％Ｐｂ共晶半田浴に１０秒間浸漬したものの表面を
観察し、その結果表面が滑らかなものを○印、表面に少
し凹凸か見えるものをΔ印、表面に凹凸が生じ半田か濡
れていない部分を生じているものを×印て示した。
４０％Ｐｂ共晶半田浴に１０秒間浸漬したものの表面を
観察し、その結果表面が滑らかなものを○印、表面に少
し凹凸か見えるものをΔ印、表面に凹凸が生じ半田か濡
れていない部分を生じているものを×印て示した。
また耐熱性は前記圧延材よりＪＩＳ−Ｚ２２０１に規定
する引張り試験片を切り出し、これをアルゴン雰囲気中
で３５０℃、５分間加熱焼鈍した後、引張り試験を行な
い、その引張り強さを焼鈍前と比較し強さの低下率が３
０係以下のものを耐熱性良好として○印、３０％を越え
るものを耐熱性不良としてＸ印で表わした。
する引張り試験片を切り出し、これをアルゴン雰囲気中
で３５０℃、５分間加熱焼鈍した後、引張り試験を行な
い、その引張り強さを焼鈍前と比較し強さの低下率が３
０係以下のものを耐熱性良好として○印、３０％を越え
るものを耐熱性不良としてＸ印で表わした。
熱膨張係数の測定は圧縮荷重法を用い、試料への荷重は
天秤の非平衡を利用し、試料の変位を検出して行なった
。
天秤の非平衡を利用し、試料の変位を検出して行なった
。
第１表から明らかな如く本発明合金は導電率９０〜９２
係ｌＡＣ３，引張り強さ４２〜４４に９／−の特性を示
し良好な曲げ加工性と耐熱性を有しておりＣｕ−Ｆｅ
−Ｚｎ −Ｐ合金に匹敵する引張り強度とはるかに優れ
た耐熱性、電気伝導性（熱伝導性）を有して（・ること
かわかる。さらにメッキ密着性、半田付は性もＣＬＩ−
Ｆｅ−ｚｎ−ｐ合金に比べ十分優れているのがわかる。
係ｌＡＣ３，引張り強さ４２〜４４に９／−の特性を示
し良好な曲げ加工性と耐熱性を有しておりＣｕ−Ｆｅ
−Ｚｎ −Ｐ合金に匹敵する引張り強度とはるかに優れ
た耐熱性、電気伝導性（熱伝導性）を有して（・ること
かわかる。さらにメッキ密着性、半田付は性もＣＬＩ−
Ｆｅ−ｚｎ−ｐ合金に比べ十分優れているのがわかる。
尚熱膨張係数は従来品のＣｌ−Ｆｅ −Ｚｎ −Ｐ合金
、Ｃｕ−８ＩＴ−ｐ合金とほぼ同様な値を示し問題はな
い。
、Ｃｕ−８ＩＴ−ｐ合金とほぼ同様な値を示し問題はな
い。
これに対しｃｏ、 ３ｎ、 ｐの含有量が本発明合金の
組成範囲より少ない比較合金歯７．８．９ではいずれも
耐熱性が改善されず、ＣＯ５Ｓｎ 含有量が本発明合
金の組成範囲より多い比較合金歯１０゜Ｃｏ、 ｓｎ、
ｐの含有量が本発明の組成範囲より大きい比較合金１
′１ｋｌ １ ］、 １２．１３では引張り強さ、耐熱
性は十分であるか導電率の低下が著しく、曲げ加工性、
メッキ密着性、半田付は性が劣ることがわかる。
組成範囲より少ない比較合金歯７．８．９ではいずれも
耐熱性が改善されず、ＣＯ５Ｓｎ 含有量が本発明合
金の組成範囲より多い比較合金歯１０゜Ｃｏ、 ｓｎ、
ｐの含有量が本発明の組成範囲より大きい比較合金１
′１ｋｌ １ ］、 １２．１３では引張り強さ、耐熱
性は十分であるか導電率の低下が著しく、曲げ加工性、
メッキ密着性、半田付は性が劣ることがわかる。
以上詳述したように本発明合金は優れた強度、耐熱性と
十分な導電性を併せ持ち、かつ曲げ加工性、メッキ密着
性、半田伺は性も良好な銅合金であり、熱膨張係数も従
来の銅合金とほぼ同様な値を示し７、半導体機器のリー
ドフレーム材として顕著な効果を奏するものである。
十分な導電性を併せ持ち、かつ曲げ加工性、メッキ密着
性、半田伺は性も良好な銅合金であり、熱膨張係数も従
来の銅合金とほぼ同様な値を示し７、半導体機器のリー
ドフレーム材として顕著な効果を奏するものである。
Claims (1)
- Ｃｏ Ｏ，０：３〜０．７ＩＯｗｔ％、Ｓｎ Ｏ，０３
〜０．４０ ｗｔ％、ＰＯ，００５〜０．０３ｗｔ％を
含み残部がＣｕよりなることを特徴とするリードフレー
ム用鋼合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1317083A JPS59140339A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1317083A JPS59140339A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59140339A true JPS59140339A (ja) | 1984-08-11 |
Family
ID=11825695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1317083A Pending JPS59140339A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59140339A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100716322B1 (ko) * | 2004-11-02 | 2007-05-11 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | Ｃｕ 합금 박막, Ｃｕ 합금 스퍼터링 타겟 및 플랫 패널디스플레이 |
| CN105197710A (zh) * | 2014-06-05 | 2015-12-30 | 上海三菱电梯有限公司 | 电梯轿厢轿门锁的开锁装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58147140A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-01 | Tamagawa Kikai Kinzoku Kk | 半導体装置のリ−ド材 |
-
1983
- 1983-01-29 JP JP1317083A patent/JPS59140339A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58147140A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-01 | Tamagawa Kikai Kinzoku Kk | 半導体装置のリ−ド材 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100716322B1 (ko) * | 2004-11-02 | 2007-05-11 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | Ｃｕ 합금 박막, Ｃｕ 합금 스퍼터링 타겟 및 플랫 패널디스플레이 |
| CN105197710A (zh) * | 2014-06-05 | 2015-12-30 | 上海三菱电梯有限公司 | 电梯轿厢轿门锁的开锁装置 |
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