JPS59140342A - リ−ドフレ−ム用銅合金 - Google Patents
リ−ドフレ−ム用銅合金Info
- Publication number
- JPS59140342A JPS59140342A JP1316883A JP1316883A JPS59140342A JP S59140342 A JPS59140342 A JP S59140342A JP 1316883 A JP1316883 A JP 1316883A JP 1316883 A JP1316883 A JP 1316883A JP S59140342 A JPS59140342 A JP S59140342A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat resistance
- copper alloy
- alloy
- plating adhesion
- solderability
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- Pending
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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】
本発明は半導体を要素とするＩＣ，ＬＳＩ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。
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、リート、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、リート、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り−ドフレート材としては鉄系
材料としてコバール（Ｆｅ−２９ｗｔ％Ｎｉ−１７ｗＬ
％ Ｃｏ合金）、Ｆｅ−４２Ｎｉ合金、Ｆｅ。
材料としてコバール（Ｆｅ−２９ｗｔ％Ｎｉ−１７ｗＬ
％ Ｃｏ合金）、Ｆｅ−４２Ｎｉ合金、Ｆｅ。
コバールに金を被覆したクラツド材、Ｆｅ −Ｎｉ合金
にＡｊ？を被覆したクラツド材、銅合金とルてリン青銅
、アロイＩ ９４ （Ｃｕ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金）、ア
ロイ１９５ （Ｃｕ＝Ｆｅ−Ｃｏ−８ｎ−Ｐ合金）、Ｃ
ｕ−８ｎ−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伺性か良好な銅系
合金か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、高集積度か強く要求さ
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利料が必
要となってきた。
にＡｊ？を被覆したクラツド材、銅合金とルてリン青銅
、アロイＩ ９４ （Ｃｕ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金）、ア
ロイ１９５ （Ｃｕ＝Ｆｅ−Ｃｏ−８ｎ−Ｐ合金）、Ｃ
ｕ−８ｎ−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伺性か良好な銅系
合金か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、高集積度か強く要求さ
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利料が必
要となってきた。
メッキ加工され易い表面品質とは、半導体ベレットとり
一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。
一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、ｌ；”ｅ−４２Ｎｉ合金等の鉄系飼料は、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。例えばこれ等暴利の表面にニッケ
ル層と５ｎ−Ｎｉ合金層とを順次被着した後、該Ｓ ｎ
−Ｎ ｉ合金層上に銀層を被着するか、或は基材の表
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。
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。例えばこれ等暴利の表面にニッケ
ル層と５ｎ−Ｎｉ合金層とを順次被着した後、該Ｓ ｎ
−Ｎ ｉ合金層上に銀層を被着するか、或は基材の表
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。
（１） 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） 強度が大きいこと （５） メッキ密着性が良いこと （６） 半田付は性が良いこと （力 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種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Ｃｒ Ｏ
，０３〜０．４０ｗｔ％（以下ｗ＋％を単に係と略記す
る）、Ｚｎ ０．０３〜０．７５％、を含み残部Ｃｕか
らなる合金に係る。
熱性が良いこと （３） 曲げ加工性が良いこと （４） 強度が大きいこと （５） メッキ密着性が良いこと （６） 半田付は性が良いこと （力 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種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Ｃｒ Ｏ
，０３〜０．４０ｗｔ％（以下ｗ＋％を単に係と略記す
る）、Ｚｎ ０．０３〜０．７５％、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ｃｒ、Ｚｎを添
加するものであり、ＣｒをＣＬＩ基中に微小析出物とし
て析出させ、またＺｎ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
。
加するものであり、ＣｒをＣＬＩ基中に微小析出物とし
て析出させ、またＺｎ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Ｃｒ０．０３〜０．４０
％。
％。
Ｚｎ Ｏ，０３〜０．７５係 と限定した理由はｃｒＱ
、０３係、ＺｎＯ，０３％ 未満では必要とする強度、
耐熱性が得られず、Ｃｒｏ、４ｏ％、ＺｎＯ，７５％
を越えると強度、耐熱性において優れた性能が得られ
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。
、０３係、ＺｎＯ，０３％ 未満では必要とする強度、
耐熱性が得られず、Ｃｒｏ、４ｏ％、ＺｎＯ，７５％
を越えると強度、耐熱性において優れた性能が得られ
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ＣＩ＋を溶解し、その湯面を木炭
粉末にで覆い十分溶解した後、Ｃｕ−（：’ｒ母合金７
ｎの順に添加しこれを鋳造し第１表に示す組成の幅１５
０ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ２５ｍｍの鋳塊を得た。
粉末にで覆い十分溶解した後、Ｃｕ−（：’ｒ母合金７
ｎの順に添加しこれを鋳造し第１表に示す組成の幅１５
０ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ２５ｍｍの鋳塊を得た。
次て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 ｍｍ、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０．４５朋の冷間圧延上がり材を
得た。
熱間圧延を行ない幅１５０ ｍｍ、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０．４５朋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闘、長さ５０．朋の短冊型試
験片を切り出しその中央部で１８０゜密着的げを行ない
、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○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
とでＸ印、その中間で割れ、しわがわずかに発生してい
ることをΔ印で゛表わした。
験片を切り出しその中央部で１８０゜密着的げを行ない
、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○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
とでＸ印、その中間で割れ、しわがわずかに発生してい
ることをΔ印で゛表わした。
導電率及び引張７り強さの測定はＪ Ｉ Ｓ−Ｈ０５０
５及びＪＩＳ−Ｚ２２４＋に基づいて行なった。
５及びＪＩＳ−Ｚ２２４＋に基づいて行なった。
メッキ密着性は上記板の鈍し利についてり一トフレーム
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（３０秒）−水洗−ンアン化ストライクメ
ッキ（ＩＯＡ／ｄｍ２．１０秒間）−シアン化銀メッキ
（］ Ａ／ｄ７ｉ）により厚さ７μの銀メッキを行ない
、これを大気中で加熱して銀メッキ層に発生する膨れを
観察し、その結果５５０℃、５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
が見られないが、５５０℃、５分間加熱で膨れが発生す
るものをΔ印、４５０℃、５分間ですでに膨れが発生し
たものを×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（３０秒）−水洗−ンアン化ストライクメ
ッキ（ＩＯＡ／ｄｍ２．１０秒間）−シアン化銀メッキ
（］ Ａ／ｄ７ｉ）により厚さ７μの銀メッキを行ない
、これを大気中で加熱して銀メッキ層に発生する膨れを
観察し、その結果５５０℃、５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
が見られないが、５５０℃、５分間加熱で膨れが発生す
るものをΔ印、４５０℃、５分間ですでに膨れが発生し
たものを×印で示した。
半田付は性は垂直式浸漬法により、２３０℃の５ｎ−４
０％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
凹凸が見えるものをΔ印、表面に凹凸が生じ半田が濡れ
ていない部分を生じているものをＸ印で示した。
０％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
凹凸が見えるものをΔ印、表面に凹凸が生じ半田が濡れ
ていない部分を生じているものをＸ印で示した。
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か３
０％以下のものを耐熱性良好として○印、３０φを超え
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か３
０％以下のものを耐熱性良好として○印、３０φを超え
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表から明らかブ’ｒ如く本発明合金は導電率８３〜
９４％ｌＡＣ３，引張り強さ３８〜４２ｋ１７／ｍｒｉ
の特性を示し良好な曲げ加工性と耐熱性を有しておりＣ
ｏ−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）を有している
ことがわかる。さらにメッキ密着性、半田付は性もＣｕ
−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金に比べ十分優れているのかわかる
。尚熱膨張係数は従来品のＣｕ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金、
Ｃｕ−８１１−Ｐ合金とほぼ同様な値を示し問題はない
。
９４％ｌＡＣ３，引張り強さ３８〜４２ｋ１７／ｍｒｉ
の特性を示し良好な曲げ加工性と耐熱性を有しておりＣ
ｏ−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）を有している
ことがわかる。さらにメッキ密着性、半田付は性もＣｕ
−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金に比べ十分優れているのかわかる
。尚熱膨張係数は従来品のＣｕ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金、
Ｃｕ−８１１−Ｐ合金とほぼ同様な値を示し問題はない
。
とれて対しＣｒ含有量が本発明合金の組成範囲より少な
（、Ｚｎ含有量が下限に近い比較合金歯７、８．９では
いずれも耐熱性が改善されず、Ｃ「、７、ｎ含有量が本
発明合金の組成範囲より多い比較合金ＮＬ１１０．１
］、 ］ ２． Ｊ ３では引張り強さ、耐熱性は十分
であるが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。
（、Ｚｎ含有量が下限に近い比較合金歯７、８．９では
いずれも耐熱性が改善されず、Ｃ「、７、ｎ含有量が本
発明合金の組成範囲より多い比較合金ＮＬ１１０．１
］、 ］ ２． Ｊ ３では引張り強さ、耐熱性は十分
であるが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」二詳述したよ’ｌ ＺＣ本発明合金は優れた強度、
耐熱性と十分な導電性を併ぜ持ち、かつ曲げ加工性、メ
ッキ密着性、半田付は性も・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、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。
耐熱性と十分な導電性を併ぜ持ち、かつ曲げ加工性、メ
ッキ密着性、半田付は性も・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、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)
- Ｃｒ Ｏ，０：３−０．４０ ｗｔ％、Ｚｎ ０．０３
〜０．７５ ｗｔ％ を含み残部がＣ１ｌよりなること
を特徴とするり一ドフレーム用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1316883A JPS59140342A (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 |
|---|---|---|---|
| JP1316883A JPS59140342A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59140342A true JPS59140342A (ja) | 1984-08-11 |
Family
ID=11825642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1316883A Pending JPS59140342A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59140342A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62146231A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-30 | Kobe Steel Ltd | 耐マイグレ−シヨン性に優れた高導電性銅合金 |
| US4710349A (en) * | 1986-03-18 | 1987-12-01 | Sumitomo Metal & Mining Co., Ltd. | Highly conductive copper-based alloy |
-
1983
- 1983-01-29 JP JP1316883A patent/JPS59140342A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62146231A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-30 | Kobe Steel Ltd | 耐マイグレ−シヨン性に優れた高導電性銅合金 |
| US4710349A (en) * | 1986-03-18 | 1987-12-01 | Sumitomo Metal & Mining Co., Ltd. | Highly conductive copper-based alloy |
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