JPS59140343A - リ−ドフレ−ム用銅合金 - Google Patents
リ−ドフレ−ム用銅合金Info
- Publication number
- JPS59140343A JPS59140343A JP1317183A JP1317183A JPS59140343A JP S59140343 A JPS59140343 A JP S59140343A JP 1317183 A JP1317183 A JP 1317183A JP 1317183 A JP1317183 A JP 1317183A JP S59140343 A JPS59140343 A JP S59140343A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper alloy
- heat resistance
- alloy
- lead frame
- conductivity
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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、リード、ボンディングワイヤにより
構成されたものを・・−メチツクシール、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・・−メチツクシール、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（Ｆｃ−２９ｗｔ％Ｎｉ−１７ｗｔ
％ＣＯ合金）、Ｆｅ−４２Ｎｉ合金、Ｆｅ、 コバー
ルに金を被覆したクラツド材、ｌｌ’ｅ −Ｎｉ合金に
Ａ４を被覆したクラツド材、銅合金としてリン青銅、ア
ロイ１９４ （Ｃｕ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金）、アロイ１
９５（Ｃｕ−Ｆｅ−Ｃｏ−３ｎ−Ｐ合金）、Ｃｕ−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（Ｆｃ−２９ｗｔ％Ｎｉ−１７ｗｔ
％ＣＯ合金）、Ｆｅ−４２Ｎｉ合金、Ｆｅ、 コバー
ルに金を被覆したクラツド材、ｌｌ’ｅ −Ｎｉ合金に
Ａ４を被覆したクラツド材、銅合金としてリン青銅、ア
ロイ１９４ （Ｃｕ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金）、アロイ１
９５（Ｃｕ−Ｆｅ−Ｃｏ−３ｎ−Ｐ合金）、Ｃｕ−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
ードフレーム変びにボンディングワイヤとり・−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。
ードフレーム変びにボンディングワイヤとり・−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
、熱伝導性か劣るばかりかメッキ加工か困難で特別の工
夫を必要とする。例えばこれ等基材の表面にニッケル層
と５ｎ−Ｊ’Ｊｉ合金層とを順次被着した後、該５ｎ−
１’Ｊｉ合金層上如銀層を被着するか、或いは基材の表
面に銀及び銅を含むン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。一般にり
一ト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。
、熱伝導性か劣るばかりかメッキ加工か困難で特別の工
夫を必要とする。例えばこれ等基材の表面にニッケル層
と５ｎ−Ｊ’Ｊｉ合金層とを順次被着した後、該５ｎ−
１’Ｊｉ合金層上如銀層を被着するか、或いは基材の表
面に銀及び銅を含むン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。一般にり
一ト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り一トフレー
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Ｃｏ ０
．０３〜０．４０ｗｔ％（以下ｗｔ係を単に係と略記す
る）、Ｚｎ Ｏ，０３〜０．７５％、Ｐ Ｏ，００５〜
０．０３ ％ 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り一トフレー
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Ｃｏ ０
．０３〜０．４０ｗｔ％（以下ｗｔ係を単に係と略記す
る）、Ｚｎ Ｏ，０３〜０．７５％、Ｐ Ｏ，００５〜
０．０３ ％ 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，Ｚｎ、Ｐ
な添加するものてあり、ＣｏをＣｕ基中に微小析出物と
して析出させ、またＺｌｌによる固溶硬化とＰによる脱
酸効果とにま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。
な添加するものてあり、ＣｏをＣｕ基中に微小析出物と
して析出させ、またＺｌｌによる固溶硬化とＰによる脱
酸効果とにま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
％、Ｚｎ Ｏ，０３〜０．７５％、Ｐ Ｏ，００５〜０
．０３ ％と限定した理由はＣｏ ０．０３％、Ｚｎ０
．０３％、Ｐｏ、００５％未満では必要とする強度、耐
熱性が得られず、Ｃｏ ０．４０係、Ｚｎ Ｏ，’７５
％、Ｐｏ、０３’％ 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。
％、Ｚｎ Ｏ，０３〜０．７５％、Ｐ Ｏ，００５〜０
．０３ ％と限定した理由はＣｏ ０．０３％、Ｚｎ０
．０３％、Ｐｏ、００５％未満では必要とする強度、耐
熱性が得られず、Ｃｏ ０．４０係、Ｚｎ Ｏ，’７５
％、Ｐｏ、０３’％ 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Ｃｕを溶解し、その湯面を木炭粉
末にて覆い十分溶解した後、Ｃｏ、 Ｚｎ、Ｐの順に添
加しこれを鋳造し第１表に示す組成の幅１５０朋、長さ
２００＋ｎｍ１厚さ２５ｍＴＡの鋳塊を得た。
末にて覆い十分溶解した後、Ｃｏ、 Ｚｎ、Ｐの順に添
加しこれを鋳造し第１表に示す組成の幅１５０朋、長さ
２００＋ｎｍ１厚さ２５ｍＴＡの鋳塊を得た。
次にこの鋳塊の表面を一面あたり２．５ ｍｍ面削した
後、熱間圧延を行ない幅］５０ｍｍ、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ｌ−加え
最終圧延率４０係にて厚さ０．４５間の冷間圧延上がり
材を得た。
後、熱間圧延を行ない幅］５０ｍｍ、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ｌ−加え
最終圧延率４０係にて厚さ０．４５間の冷間圧延上がり
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５０ｍｍの短冊型試
験片を切り出しその中央部で１８０゜密着面げを行な（
・、該曲げ部の表面状態を観察し割れ、しわの発生かな
（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△印で表わした。
験片を切り出しその中央部で１８０゜密着面げを行な（
・、該曲げ部の表面状態を観察し割れ、しわの発生かな
（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△印で表わした。
導電率及び引張り強さの測定はＪＩＳ−ＨＯ５０５及び
ＪＩＳ−Ｚ２２４］に基づいて行なった。
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（３（１，，１））−水洗−ノアン化スト
ライクメッキ（ＩＯＡ／（１ｍ′、ｉｏ秒間）−ンアン
化銀メッキ（Ｉ Ａ ／ｄｍつにより厚さ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
する膨れを観堅し、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’Ｃ５５分間加
熱では膨れが見られないが、５５０°Ｃ１５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（３（１，，１））−水洗−ノアン化スト
ライクメッキ（ＩＯＡ／（１ｍ′、ｉｏ秒間）−ンアン
化銀メッキ（Ｉ Ａ ／ｄｍつにより厚さ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
する膨れを観堅し、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’Ｃ５５分間加
熱では膨れが見られないが、５５０°Ｃ１５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Ｘ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儒れ
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儒れ
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拐より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″Ｃ５５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
３０係以下のものを耐熱性良好として○印、３０ｑ６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″Ｃ５５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
３０係以下のものを耐熱性良好として○印、３０ｑ６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８６〜９４
％ｌＡＣ３，引張り強さ３８〜４２に９／ｍｉＰ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−Ｆ
ｅ−Ｚｎ−Ｐ合金て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。さら如メッキ密着性、半田付は件もＣＬＩ −
Ｆｃ−Ｚ＋＋ 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Ｃｕ −Ｆｅ −Ｚｎ−Ｐ
合金、Ｃｕ−８ｌＩＰ合金とほぼ同様な値を示し問題は
ない。
％ｌＡＣ３，引張り強さ３８〜４２に９／ｍｉＰ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−Ｆ
ｅ−Ｚｎ−Ｐ合金て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。さら如メッキ密着性、半田付は件もＣＬＩ −
Ｆｃ−Ｚ＋＋ 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Ｃｕ −Ｆｅ −Ｚｎ−Ｐ
合金、Ｃｕ−８ｌＩＰ合金とほぼ同様な値を示し問題は
ない。
これに対しＣｏ、Ｚｎ、Ｐの含有量が本発明合金の組成
範囲より少な℃・比較合金Ｎ＋＋ ７．８．９ではいず
れも耐熱性が改善されずＣｏ、ｚｎ の含有量が本発
明合金の組成範囲より多い比較合金陥１０゜Ｃ０１Ｚｌ
〕、Ｐの含有量が本発明合金の組成範囲より多い比較合
金Ｎ＋１１１．１２． ］ 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。
範囲より少な℃・比較合金Ｎ＋＋ ７．８．９ではいず
れも耐熱性が改善されずＣｏ、ｚｎ の含有量が本発
明合金の組成範囲より多い比較合金陥１０゜Ｃ０１Ｚｌ
〕、Ｐの含有量が本発明合金の組成範囲より多い比較合
金Ｎ＋１１１．１２． ］ 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。
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)
- Ｃｏ Ｏ，０３〜０．４０ ｗｔ％、Ｚｎ ０．０３〜
０．７５ ｗｔ％、ＰＯ，００５〜０．０３ ｗｔｑ６
を′含み残部かＣｕよりなることを特徴とするリードフ
レーム用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1317183A JPS59140343A (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 |
|---|---|---|---|
| JP1317183A JPS59140343A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59140343A true JPS59140343A (ja) | 1984-08-11 |
Family
ID=11825728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1317183A Pending JPS59140343A (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59140343A (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 |
| EP1385363A1 (en) * | 2001-04-06 | 2004-01-28 | Suzuki Co., Ltd | Printed circuit board and production method therefor, and laminated printed circuit board |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5690946A (en) * | 1979-08-13 | 1981-07-23 | Furukawa Kinzoku Kogyo Kk | High strength copper alloy with high electric conductivity |
-
1983
- 1983-01-29 JP JP1317183A patent/JPS59140343A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5690946A (en) * | 1979-08-13 | 1981-07-23 | Furukawa Kinzoku Kogyo Kk | High strength copper alloy with high electric conductivity |
Cited By (3)
| 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 |
| EP1385363A1 (en) * | 2001-04-06 | 2004-01-28 | Suzuki Co., Ltd | Printed circuit board and production method therefor, and laminated printed circuit board |
| EP1385363B1 (en) * | 2001-04-06 | 2008-05-21 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd | Printed circuit board and production method therefor, and laminated printed circuit board |
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