JPS6140290B2 - - Google Patents
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- JPS6140290B2 JPS6140290B2 JP58027308A JP2730883A JPS6140290B2 JP S6140290 B2 JPS6140290 B2 JP S6140290B2 JP 58027308 A JP58027308 A JP 58027308A JP 2730883 A JP2730883 A JP 2730883A JP S6140290 B2 JPS6140290 B2 JP S6140290B2
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Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明は半導体素子のリードフレーム用材に関
するもので特にめつ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。 (1) 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) 機械的強度が大きいこと。 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ツトに差し込むかあるいは
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、またリード部の
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（軟化温度が高いこと）。 半導体機器の組立工程中、ダイボンデイン
グ、ワイヤーボンデイング、パツケージング等
の各工程においてリードフレーム材は300℃〜
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要であ
る。 (4) 熱膨張係数が半導体チツ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
半導体チツ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
半導体チツ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) めつき性が良いこと。 リードフレームは目的に応じてその表面に金
銀等のめつきが施されるため、密着性や耐熱性
の良いめつきが容易に得られることが必要であ
る。 (6) 加工性が良いこと。 打抜やフオ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系合金あるいは鉄入銅、リ
ン青銅などのCu基合金はいずれも一長一短があ
り、いずれかの必要特性を犠性にして用途に応じ
た使い分けがなされていた。 これらリードフレーム材料の中でもCu基合金
はFe―Ni系合金にくらべて熱伝導性、電気伝導
性が極めて優れ、また安価であるため近年その使
用量は急増しはじめ、Cu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
た各種の合金が開発されてきた。 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、特にめつき
性に関しては密着性不良や加熱時のめつきフクレ
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、特にめつき性を改良し、良好な
電気伝導性、耐熱性およびめつき性とを兼ねそな
えた新規な合金を提供するものであり、重量％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Cuからなり、さらにＰ含有量を0.001〜
0.01％、O2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解炉にて溶
解し鋳造ののち、約800℃にて厚さ５mmまで熱間
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、光輝焼鈍を繰返し最
終の冷間圧延率が50％になるようにして、0.25mm
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
定を行い更にめつき試験を行つた結果を第２表に
示す。なおめつき試験は上記試料に平均厚さ５μ
のAg.めつきを施し、ついでこのAgめつき試料を
450℃で５分間加熱し、加熱後Agめつき面に発生
したフクレのうち直径が50μ以上のものの数の多
少によりその評価を行つた。 第２表の結果から明らかなように、本発明合金
１〜10においては導電率37％IACS以上、軟化温
度400℃以上、引張強さ48Kg/mm2以上（50％冷間圧
延時）という特性に加えて、めつきフクレが非常
に少ないというリードフレーム材として非常にバ
ランスのとれた優れた特性が得られる。これに対
してＰ含有量が本発明の範囲より高い方に外れた
比較合金１１および１２においては導電率が低下
し、更にめつきフクレが多くなつている。O2含
有量が本発明の範囲より高い比較合金１３および
１４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、めつきフクレが多
発するという問題を有している。Sn含有量が本
発明の範囲より低い方に外れた比較合金１５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１６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１７は軟化温度が低いという欠点を有して
いる。
するもので特にめつ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。 (1) 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) 機械的強度が大きいこと。 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ツトに差し込むかあるいは
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、またリード部の
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（軟化温度が高いこと）。 半導体機器の組立工程中、ダイボンデイン
グ、ワイヤーボンデイング、パツケージング等
の各工程においてリードフレーム材は300℃〜
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要であ
る。 (4) 熱膨張係数が半導体チツ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
半導体チツ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
半導体チツ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) めつき性が良いこと。 リードフレームは目的に応じてその表面に金
銀等のめつきが施されるため、密着性や耐熱性
の良いめつきが容易に得られることが必要であ
る。 (6) 加工性が良いこと。 打抜やフオ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系合金あるいは鉄入銅、リ
ン青銅などのCu基合金はいずれも一長一短があ
り、いずれかの必要特性を犠性にして用途に応じ
た使い分けがなされていた。 これらリードフレーム材料の中でもCu基合金
はFe―Ni系合金にくらべて熱伝導性、電気伝導
性が極めて優れ、また安価であるため近年その使
用量は急増しはじめ、Cu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
た各種の合金が開発されてきた。 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、特にめつき
性に関しては密着性不良や加熱時のめつきフクレ
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、特にめつき性を改良し、良好な
電気伝導性、耐熱性およびめつき性とを兼ねそな
えた新規な合金を提供するものであり、重量％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Cuからなり、さらにＰ含有量を0.001〜
0.01％、O2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解炉にて溶
解し鋳造ののち、約800℃にて厚さ５mmまで熱間
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、光輝焼鈍を繰返し最
終の冷間圧延率が50％になるようにして、0.25mm
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
定を行い更にめつき試験を行つた結果を第２表に
示す。なおめつき試験は上記試料に平均厚さ５μ
のAg.めつきを施し、ついでこのAgめつき試料を
450℃で５分間加熱し、加熱後Agめつき面に発生
したフクレのうち直径が50μ以上のものの数の多
少によりその評価を行つた。 第２表の結果から明らかなように、本発明合金
１〜10においては導電率37％IACS以上、軟化温
度400℃以上、引張強さ48Kg/mm2以上（50％冷間圧
延時）という特性に加えて、めつきフクレが非常
に少ないというリードフレーム材として非常にバ
ランスのとれた優れた特性が得られる。これに対
してＰ含有量が本発明の範囲より高い方に外れた
比較合金１１および１２においては導電率が低下
し、更にめつきフクレが多くなつている。O2含
有量が本発明の範囲より高い比較合金１３および
１４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、めつきフクレが多
発するという問題を有している。Sn含有量が本
発明の範囲より低い方に外れた比較合金１５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１６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１７は軟化温度が低いという欠点を有して
いる。
【表】
【表】
【表】
次に本発明の成分範囲の限定理由について述べ
る。 (1) Sn Sn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が、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付与す
ることができず、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0.5〜２％
とした。 (2) Mn，NiおよびZn Mn，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0.5％を越えると導電率の低下が無視で
きなくなる。従つてMn，NiおよびZnについては
いずれか１種または２種以上合計で0.01〜0.5％
とした。 (3) Ｐ Ｐは合金溶解時の脱酸剤として使用される合金
元素であるが、Ｐ含有による導電率の低下は非常
に著しくまた0.01％を越えるとめつきフクレが発
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
0.001％未満では健全な鋼塊を得ることは難し
く、従つてＰ含有量は0.001〜0.01％とした。 (4) O2 O2は0.01％を越えるとめつきフクレが多発し、
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0.0001〜0.01％とした。 以上説明したように、本発明合金は高い導電率
優れた耐熱性および機械的強度を有するとともに
めつきフクレが発生しにくいというリードフレー
ム材として非常にバランスのとれた特性を有する
ものであり工業上顕著な効果を有するものであ
る。
る。 (1) Sn Sn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が、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付与す
ることができず、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0.5〜２％
とした。 (2) Mn，NiおよびZn Mn，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0.5％を越えると導電率の低下が無視で
きなくなる。従つてMn，NiおよびZnについては
いずれか１種または２種以上合計で0.01〜0.5％
とした。 (3) Ｐ Ｐは合金溶解時の脱酸剤として使用される合金
元素であるが、Ｐ含有による導電率の低下は非常
に著しくまた0.01％を越えるとめつきフクレが発
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
0.001％未満では健全な鋼塊を得ることは難し
く、従つてＰ含有量は0.001〜0.01％とした。 (4) O2 O2は0.01％を越えるとめつきフクレが多発し、
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0.0001〜0.01％とした。 以上説明したように、本発明合金は高い導電率
優れた耐熱性および機械的強度を有するとともに
めつきフクレが発生しにくいというリードフレー
ム材として非常にバランスのとれた特性を有する
ものであり工業上顕著な効果を有するものであ
る。
Claims (1)
- １ Cu系半導体素子用リードフレーム材におい
て重量％でSn0.5〜２％、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
％、さらにP0.001〜0.01％、O20.0001〜0.01％を
含有したことを特徴とするリードフレーム材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2730883A JPS59153853A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | リ−ドフレ−ム材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2730883A JPS59153853A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | リ−ドフレ−ム材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59153853A JPS59153853A (ja) | 1984-09-01 |
| JPS6140290B2 true JPS6140290B2 (ja) | 1986-09-08 |
Family
ID=12217452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2730883A Granted JPS59153853A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | リ−ドフレ−ム材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59153853A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59170231A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-26 | Nippon Mining Co Ltd | 高力導電銅合金 |
| JPS605550A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-12 | Toshiba Corp | 電子部品 |
| JPS61127840A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Nippon Mining Co Ltd | 高力高導電銅合金 |
| EP0190386B1 (en) * | 1985-02-08 | 1988-02-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Copper-based alloy and lead frame made of it |
| JPH0635636B2 (ja) * | 1985-05-22 | 1994-05-11 | 古河電気工業株式会社 | 自動車用熱交換器のフイン用銅合金 |
| JP2516622B2 (ja) * | 1986-04-10 | 1996-07-24 | 古河電気工業株式会社 | 電子電気機器用銅合金とその製造法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS515816A (ja) * | 1974-07-04 | 1976-01-19 | Zenken Setsubi Saabisu Kk | Shaonsochi |
| JPS52145327A (en) * | 1976-05-31 | 1977-12-03 | Furukawa Metals Co | Copper alloy with anti softening property |
| JPS54402A (en) * | 1977-06-02 | 1979-01-05 | Kokusai Kikou Kk | Work of protecting normal plane suitable for planting and its method of construction |
| JPS5654376A (en) * | 1979-10-11 | 1981-05-14 | Hitachi Medical Corp | Scanning type scintillation camera |
| JPS5793555A (en) * | 1980-12-02 | 1982-06-10 | Tamagawa Kikai Kinzoku Kk | Lead material for semiconductor |
| JPS57116738A (en) * | 1981-01-10 | 1982-07-20 | Nippon Mining Co Ltd | Copper alloy for lead material of semiconductor apparatus |
| JPS57169047A (en) * | 1981-04-09 | 1982-10-18 | Nippon Mining Co Ltd | Copper alloy for lead material of semiconductor device |
| JPS5816044A (ja) * | 1981-07-23 | 1983-01-29 | Mitsubishi Electric Corp | 銅基合金 |
-
1983
- 1983-02-21 JP JP2730883A patent/JPS59153853A/ja active Granted
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS515816A (ja) * | 1974-07-04 | 1976-01-19 | Zenken Setsubi Saabisu Kk | Shaonsochi |
| JPS52145327A (en) * | 1976-05-31 | 1977-12-03 | Furukawa Metals Co | Copper alloy with anti softening property |
| JPS54402A (en) * | 1977-06-02 | 1979-01-05 | Kokusai Kikou Kk | Work of protecting normal plane suitable for planting and its method of construction |
| JPS5654376A (en) * | 1979-10-11 | 1981-05-14 | Hitachi Medical Corp | Scanning type scintillation camera |
| JPS5793555A (en) * | 1980-12-02 | 1982-06-10 | Tamagawa Kikai Kinzoku Kk | Lead material for semiconductor |
| JPS57116738A (en) * | 1981-01-10 | 1982-07-20 | Nippon Mining Co Ltd | Copper alloy for lead material of semiconductor apparatus |
| JPS57169047A (en) * | 1981-04-09 | 1982-10-18 | Nippon Mining Co Ltd | Copper alloy for lead material of semiconductor device |
| JPS5816044A (ja) * | 1981-07-23 | 1983-01-29 | Mitsubishi Electric Corp | 銅基合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59153853A (ja) | 1984-09-01 |
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