JPS59153853A

JPS59153853A - リ−ドフレ−ム材

Info

Publication number: JPS59153853A
Application number: JP2730883A
Authority: JP
Inventors: Daiji Sakamoto; 坂本　大司
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1983-02-21
Filing date: 1983-02-21
Publication date: 1984-09-01
Also published as: JPS6140290B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は半導体素子のリードフレーム用材にあするもの
で特にめっき性を改善したものである。

一般に半導体を要素とする集積回路のリードフレーム材
には次のような特性が要求される。

０）　熱および電気の伝導性が良いこと。

回路部に電気信号を伝達し、また回路部に発生する熱を
すみやかに外部へ放出させるため、優れた電気伝導性と
熱伝導性が必要となる。

（２）　　機械的強世が大きいこと。

半導体機器は最終的にはそのリード先端部を各種回路基
板のソケットに差し功もがあるいはハンダ付けして使用
されるためリード自体の強度が大きいことが必要であり
、また１λ−ド部の繰返し折曲げに対する疲労強度の強
いことが必要である。

（３）　　耐熱性が良いこと（軟化温度か高いこと）。

半導体機器の組立工程中、ダイボンディングワイヤーボ
ンディング、パッケージング等の各工程においてリード
フレーム材は３０■〜４００℃程度の高温にさらされる
ため、この程度の加熱で機械的強度が劣化しないことが
必要である。

（４）　　熱膨張係数が半導体チップあるいはモールド
材に近いこと。

加熱を伴う組立工程中の熱膨張差に起因する半導体チッ
プの特性変動あるいはモールド材との密着性劣化を防ぐ
ため、リードフレーム材には半導体チップやモールド材
と近似した熱膨張特性が必要とされる。

（５）　　めっき性か良いこと。

リードフレームは目的に応じてその表面に金銀等のめっ
きか施されるため、蜜漬性や耐熱性の良いめっきが容易
に得られることが必要である。

（６）　　加工性か良いこと。

打抜やフォトエツチングによる成形加工性、あるいはリ
ード部の曲げ加工性の良いことが必要とされる。

しかしながら、従来よりリードフレーム材料として用い
られているＦｅ−４２％Ｎｉ、Ｆｅ−２９％Ｎｉ−１７
％ＣＯなどのＦｅ−Ｎｉ系合金あるいは鉄人銅、リン青
銅などのＱｕ基合金はいずれも一長一短かあり、いすね
かの必要特性を犠牲にして用途に応じた使い分けかなさ
れていた。

これらリードフレーム材料の中でもＯｕ基合金はＦｅ　
　Ｎｉ系合金にくらべて熱伝導性、電気伝導性が極めて
晴れ、また安価であるため近年その使用量は急増しはじ
め、Ｏｕ基合金の欠点である機械的強度、耐熱性あるい
はめつき性などを改良した各種の合金か開弁されてきた
。

しかしながら、これらの合金も総合的にみた場合、まだ
満足のできるものではなく、特にめっき性に関しては密
着性不良や加熱時のめつきフクロによる不良が多く、こ
の点での改善が望まれていた。

本発明はかかる点に鑑み既存のリードフレーム用銅合金
の欠点、判にめっき性を改良し、良好な電気伝導性、耐
熱性およびめっき性とを兼ねそなえた新規な合金を提供
するものであり、声鍛％にてＳｎ０．５〜２％を含み、
Ｍｎ、　Ｎｉ、Ｚｎのうちいずれか１種または２種以上
を合計で０．０１〜０．５％含み、残部Ｏｕからなり、
さらにＰ含有量を０．００１〜０．０１％、０含有量を
０．０００１〜０．０１％にしたことを特徴とするリー
ドフレーム材である。

以下、本発明を実施例により説明する。

第１表に示す組成の合金を高周波溶触炉にて溶解し鋳造
ののち、約８００°Ｏにて厚さ５開まで熱ＩＥＵ圧延を
行い、ついで研削により表面の酸化スケールを除去した
のち冷間圧延、元押焼鈍を繰返し最終の冷間圧延率が５
０％になるようにして、０．２５闘の板厚に仕上げた。

これらの試料につき導電率および軟化温度の測定を行い
更にめっき試験を行った結果を第２表番こ示す。なおめ
っき試験は上記記料に平均厚さ５μのＡｇめつきを施し
、ついでこのＡｇめつき試料を４５ｏ’Ｏで５分間加熱
し、加熱後Ａｇめつき面に発生したフクロのうち直径か
５０μ以上のものの数の多少によりその評価を行った。

第２表の結果から明らかなように、本発明合金１〜７に
おいては導電率３７％工ＡＯ８以上、軟化温度４０００
Ｑ以上、引張強さ４８％以上（５０％冷間圧延時）とい
う特性に加えて、めっきフクロが非常に少ないというリ
ードフレーム材として非常にノくランスのとれた優れた
特性が得られる。これに対してＰ含有量か本発明の範囲
より高い方に外れた比較合金８および９においては導ｉ
ｌ率か低下し、更にめっきフクロか多くなっている。０
含有量が本発明の範囲より高い比較合金１０および１１
は導電率、軟化温度、引張強さの点では所望の特性が得
られているものの、めっきフクロが多発するという間融
を鳴している。Ｓｎ含鳴開か本発明の範囲より低い方に
外れた比較合金１２は軟化温度が低く引張強さが小さく
なり、逆に高い方に外れた比較合金１３は導電率の低下
が著しい。またＭｎ、ＮｉおよびＺｎのいずれをも含有
しない比較合金１４は軟化温度が低いという欠点を有し
ている。

第１表第２表る０［１１８ｎＳｎは合金の強度を増し、また耐熱性を向上させる合金
元素であるか、０．５％未満ではリードフレーム材とし
て充分なる強度と耐熱性とを伺与することかできず、逆
に２％を越えて含有させると導電率が低下しすぎるため
Ｓｎ含有量は０５〜２％とした。

＋２１　　Ｍｎ＜ＮｉおよびＺｎＭｕ、ＮｉおよびＺｎはいずれも合金の導電率をあまり
害することなく機械的強度と耐熱性を向上させるが０．
０１％未満の含有量ではその効果が得られず、また０５
％を越えると導電率の低下が無視できなくなる。従って
Ｍｎ　、　ＮｉおよびＺｎについてはいずれか１神また
は２種以上合計で０．０１−０．５％とした。

（３）ＰＰは合金溶館時の脱酸剤として使用される合金元素であ
るが、Ｐ含有による導−２率の低下は非常に著しくまた
０、０１％を越えるとめつきフクロか発生しやすくなる
ため、できるだけ合金中に残留させない方が好ましい。

しかしながら現状工業的に０００１％未満では健全な鋼
塊を得ることは難しく、従ってＰ含有量は０．００１〜
００１％とした。

（４）００は０．０１％を越えるとめつきフクロが多発し、リー
ドフレーム材としての使用に耐えなくなりまた工業的に
は０．０００１％未満にすることは困難であり０．００
０１図０１％とした。

以上説明したように、本発明合金は高い導電率にれた耐
熱性および機械的強度を有するとともにめっきフクロが
発生しにくいというリードフレーム拐として非常にバラ
ンスのとれた特性を冶するものであり工業上顕著な効釆
を冶するものである。

手続補正書（軽）事件のに示昭和５８年持ｉ′ｒ願第　２７３０８　１）補正をする
と１′・＋１：　　ｔｓＯＱＩ　　ＩＩＩ’ｆ、↑属株式
会社ｔ（）・古河野　典夫代　　　　岬　　　　人１、・：　　ｊす「　　　東京都り代１１１区丸の内苓
１’ｌｌｌ計２壮捕ｔ１：の対象明細壽の特許請求の範囲及び補正の内容１．　明細書の特許請求の範囲の楠を次のように訂正す
る。

「１．ｏｕ系半導体素子用リすドフレーム材において車
ｉ％でＳｍ０．５〜２％、”１Ｎｉ、Ｚｎのうちいずれ
かｌ　ｐｌＨまたは２Ｎ５ｊｉ以上を合計で０．０１図
、５　％　、さらにＰｏ、ＯＯ１〜０，０１％、０．０
．０００１−０．０１％を含有したことを特徴とするリ
ードフレーム杓。」２　明細書の発明の詳細な説明の楢を次のように訂正す
る。

（１）　　明細誉第１頁第２０行「功む」を「込む」に
訂正する。

（２）　　同書第２頁第６行１−グイボンデインダ」の
後ににを加入する。

（３）　　同書第４頁第１０行「０含有」を「○、金含
有に訂正する。

（４）　　同書第５頁第１５行「光輝」を「光輝」に訂
正する。

（５）　同書第５頁第９行「４８％」を「４８に９／闘
２」に訂正する。

（６）　　同書第５頁第１５行「０含有」を「０２含有
」に訂正する。

（力　同書第６頁第１表の元素記号の楠中のｐ」をｒｏ
　、Ｊに訂正する。

（８）　　同省第８頁第１９行の鞄」及び第２０行の先
頭の爬」をそれぞれｒｏ、Ｊに訂正する。

以　　−Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

１、Ｏｕ系半導体素子用リすドフレーム材において重量
％でＳｎ０．５〜２％、Ｍｕ、Ｎｉ　、Ｚｎのうちいず
れか１種または２種以上を合計でＯ，Ｏ１−（１，５％
、さらにＰＯ，ＯＯ１〜０．０１％、ＯＯ，０００１−
（＋、０１％を含有したことを特徴とするリードフレー
ム拐。