JPS6244691B2 - - Google Patents
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- JPS6244691B2 JPS6244691B2 JP55126838A JP12683880A JPS6244691B2 JP S6244691 B2 JPS6244691 B2 JP S6244691B2 JP 55126838 A JP55126838 A JP 55126838A JP 12683880 A JP12683880 A JP 12683880A JP S6244691 B2 JPS6244691 B2 JP S6244691B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
- H01L23/49579—Lead-frames or other flat leads characterised by the materials of the lead frames or layers thereon
-
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
本発明は半導体ICのリードフレーム（以下単
にICリードフレームという）として使用される
のに適したFe−Cr系合金に関するものである。 一般にICは (1) 素材ストリツプから打抜き加工により各種パ
ターンのリードフレームに成形し (2) ついで直接AuもしくはAgメツキを施すか、
あるいはNi，Cuメツキを下地とした上にAuも
しくはAgメツキを施し、 (3) 前記メツキしたリードフレームにSiチツプお
よびAu線のボンデイングを行ない、 (4) さらに上記半導体チツプを外部環境から保護
するためセラミツクや樹脂で封止する作業工程
により製造されている。 したがつてこの用途に使用されるリードフレー
ム材料にはパツケージング工程あるいは使用上か
らの要求特性としてメツキ性、耐食性、リードの
ビン強度が優れていることが要求される。この要
求を満たす材料として従来Fe−29Ni−17Co合金
（コバール）やFe−42Ni合金（42Ni合金）が広く
使用されている。しかしこれらの合金はNi、Co
等の原料を多量に含有するため高価であるという
欠点を有している。 しかるに最近は製品のコストダウンの厳しい要
求にともない安価な代替材として銅合金（Fe入
銅、りん青銅）純鉄が検討され使用されるに至つ
ている。これらの合金は一長一短の特性を有し、
銅合金ではIC製造工程中ボンデイング時の加熱
でCuが酸化し変色するため（耐熱性が悪い）、メ
ツキ厚を厚くする必要があることあるいは再結晶
温度が低く軟化するためピン強度が低下してしま
うという欠点を有している。 一方純鉄では安価ではあるが大気中で容易に発
錆し、打抜き加工後ただちにNiメツキ等のメツ
キを行なわなければならないという欠点を有して
いる。いずれもICリードフレームとして使用す
るには必ずしも好適な材料とは言えない。 本発明は以上のような欠点を解消するため６％
以上８％未満Cr−Fe合金にMoを添加することに
より安価でメツキ性を損うことなく、しかも耐食
性の優れたリードフレーム材料を得るもので、さ
らに耐食性を向上させる為にNi，Cuを添加する
ものである。すなわち本願はCr6％以上８％未
満、Mo0.3〜４％残部Feおよび不純物からなるこ
とまた該合金にNi0.4〜3.5％、Cu0.4〜2.5％の１
種又は２種（総量で0.4〜５％）を含有するICリ
ードフレーム材料に関するものである。 以下本発明を実施例により詳細に説明する。 重量比でCr7.1〜7.8％、Mo0.9〜２％および
Ni0.6〜2.6％、Cu0.6〜1.6％、残部Feおよび不純
物からなる合金を高周波誘導炉で溶解、鋳造し、
950℃以上の温度で鍛造、熱間圧延を行ない、厚
さ３mmの板に圧延した。そして800℃で１時間の
焼鈍と冷間圧延を数回行なつたのち最終的に厚さ
0.25mmに仕上げた。 上記仕上圧延板より、幅25mm×長さ20mm×厚さ
0.25mmの試料を採取し、後述する耐食性、メツキ
性および耐熱強度の各試験を行なつた。 なお最終焼鈍は酸化を防ぐため乾水素ガス雰囲
気中で処理した。 第１表は本発明合金８種類と比較合金２種類お
よび一般の42Ni合金、りん青銅について耐食
性、メツキ性および耐熱強度を表わしたものであ
る。 耐食性は５％食塩水による塩水噴霧試験および
３％HF＋20％HNO3水による浸漬試験（浸漬時
間50時間）を行ない塩水噴霧試験結果はほとんど
発錆のない状態を〇印、表面積の20％程度の発
にICリードフレームという）として使用される
のに適したFe−Cr系合金に関するものである。 一般にICは (1) 素材ストリツプから打抜き加工により各種パ
ターンのリードフレームに成形し (2) ついで直接AuもしくはAgメツキを施すか、
あるいはNi，Cuメツキを下地とした上にAuも
しくはAgメツキを施し、 (3) 前記メツキしたリードフレームにSiチツプお
よびAu線のボンデイングを行ない、 (4) さらに上記半導体チツプを外部環境から保護
するためセラミツクや樹脂で封止する作業工程
により製造されている。 したがつてこの用途に使用されるリードフレー
ム材料にはパツケージング工程あるいは使用上か
らの要求特性としてメツキ性、耐食性、リードの
ビン強度が優れていることが要求される。この要
求を満たす材料として従来Fe−29Ni−17Co合金
（コバール）やFe−42Ni合金（42Ni合金）が広く
使用されている。しかしこれらの合金はNi、Co
等の原料を多量に含有するため高価であるという
欠点を有している。 しかるに最近は製品のコストダウンの厳しい要
求にともない安価な代替材として銅合金（Fe入
銅、りん青銅）純鉄が検討され使用されるに至つ
ている。これらの合金は一長一短の特性を有し、
銅合金ではIC製造工程中ボンデイング時の加熱
でCuが酸化し変色するため（耐熱性が悪い）、メ
ツキ厚を厚くする必要があることあるいは再結晶
温度が低く軟化するためピン強度が低下してしま
うという欠点を有している。 一方純鉄では安価ではあるが大気中で容易に発
錆し、打抜き加工後ただちにNiメツキ等のメツ
キを行なわなければならないという欠点を有して
いる。いずれもICリードフレームとして使用す
るには必ずしも好適な材料とは言えない。 本発明は以上のような欠点を解消するため６％
以上８％未満Cr−Fe合金にMoを添加することに
より安価でメツキ性を損うことなく、しかも耐食
性の優れたリードフレーム材料を得るもので、さ
らに耐食性を向上させる為にNi，Cuを添加する
ものである。すなわち本願はCr6％以上８％未
満、Mo0.3〜４％残部Feおよび不純物からなるこ
とまた該合金にNi0.4〜3.5％、Cu0.4〜2.5％の１
種又は２種（総量で0.4〜５％）を含有するICリ
ードフレーム材料に関するものである。 以下本発明を実施例により詳細に説明する。 重量比でCr7.1〜7.8％、Mo0.9〜２％および
Ni0.6〜2.6％、Cu0.6〜1.6％、残部Feおよび不純
物からなる合金を高周波誘導炉で溶解、鋳造し、
950℃以上の温度で鍛造、熱間圧延を行ない、厚
さ３mmの板に圧延した。そして800℃で１時間の
焼鈍と冷間圧延を数回行なつたのち最終的に厚さ
0.25mmに仕上げた。 上記仕上圧延板より、幅25mm×長さ20mm×厚さ
0.25mmの試料を採取し、後述する耐食性、メツキ
性および耐熱強度の各試験を行なつた。 なお最終焼鈍は酸化を防ぐため乾水素ガス雰囲
気中で処理した。 第１表は本発明合金８種類と比較合金２種類お
よび一般の42Ni合金、りん青銅について耐食
性、メツキ性および耐熱強度を表わしたものであ
る。 耐食性は５％食塩水による塩水噴霧試験および
３％HF＋20％HNO3水による浸漬試験（浸漬時
間50時間）を行ない塩水噴霧試験結果はほとんど
発錆のない状態を〇印、表面積の20％程度の発
【表】
メツキ性を評価するためにはまず上記寸法の試
料を溶剤脱脂→電解脱脂→酸処理（HCl溶液中５
分間浸漬）の前処理工程を行なつた後厚さ１μで
大きさ巾６mm×長さ８mmの部分Auメツキを施し
た。そしてメツキの密着性は上記メツキ厚、１μ
の試料を用いAuメツキ面をナイフで素地面まで
切口２mm×２mmのマス目（12ケ）を付けスコツチ
テープによる剥離テストを行ない、１ケでも剥離
した場合を×印、剥離しない場合を〇印で示し
た。 メツキの耐熱性は上記メツキ試料を500℃で３
分間大気中で加熱し、Auメツキ表面の変色の程
度により評価したもので、〇印はほとんど色調の
変化しないもの、×印は酸化により大きく変化
（黒青色）したもの、△印は若干変化したものを
示す。 また耐熱強度は圧延板を上記500℃で５分間加
熱し、加熱前後の硬さにより評価した。 第１表から明らかなように本発明合金１〜８は
42Ni合金とほぼ同等のメツキ性（密着性、耐熱
性）、耐食性を有し、またCu合金より500℃加熱
後の硬さが高く耐熱強度が優れていることがわか
る。 これに対しCr量の少ないMoおよびNi、Cu無添
加の比較合金１では耐食性が劣り、Cr量が多く
MoおよびNi、Cu無添加の比較合金２ではメツキ
性が劣つている。 すなわち、６％以上８％未満Cr−Fe合金にMo
およびNiCuを添加することにより安価でメツキ
性が良くしかも耐熱強度、耐食性の優れたリード
フレーム材料を得ることができる。 以下本発明合金の成分限定理由について述べ
る。 Crは耐食性に効果があるが、その量が８％以
上となると生成する不働態皮膜が強固となり密着
性の優れたメツキが得られず、またCr量が少な
くなると良好な密着性を有するメツキが得られる
が耐食性が悪くなる。６％未満では著しく耐食性
が劣り本発明の効果が得られなくなることから、
６％以上８％未満とした。 本発明の特徴であるMoおよびNi、Cuの含有は
メツキの密着性を損うことなく耐食性の向上に大
きな効果を有するものでMo量が0.3％未満では耐
食性に効果がなく、一方４％を越えるとフレーム
の成形加工性および熱伝導性が悪くなり実用上好
ましくなく0.3〜４％とした。 NiおよびCuの含有によりMoとの共存で耐熱性
あるいは耐熱強度をそこなうことなく、一層優れ
た耐食性が得られる。 Cu量が0.4％未満ではその効果が少なく一方2.5
％を越えると成形加工性が著しく劣るため0.4〜
2.5％とした。NiもCu同様0.4％未満ではその効果
が少なく、一方3.5％以上では成形加工性が劣り
0.4〜3.5％とした。またNiおよびCuの複合添加に
よつても同様な効果が得られ、その総量が0.4％
未満ではその効果が少なく、一方５％を越えると
熱伝導性が著しく悪くなりリードフレームとして
実用上好ましくないことから0.4〜５％とした。 本発明合金の不純物量はできるだけ少ない方が
良いが、工業的に用いられているFe、Cr等の原
料に含まれる不純物および溶解時に脱酸、脱硫の
目的で添加されるMn、Si、Alなどの少量の含有
は実質的に本発明の特性に影響を与えることがな
い。しかしＣについては多量の含有は耐食性を悪
くし、またメツキ性を損なうため通常0.1％以下
が望ましいが0.15％未満までは許容される。 以上に記述するように本発明は良好なメツキ性
および耐食性を有し安価なリードフレーム材料と
して適している。
料を溶剤脱脂→電解脱脂→酸処理（HCl溶液中５
分間浸漬）の前処理工程を行なつた後厚さ１μで
大きさ巾６mm×長さ８mmの部分Auメツキを施し
た。そしてメツキの密着性は上記メツキ厚、１μ
の試料を用いAuメツキ面をナイフで素地面まで
切口２mm×２mmのマス目（12ケ）を付けスコツチ
テープによる剥離テストを行ない、１ケでも剥離
した場合を×印、剥離しない場合を〇印で示し
た。 メツキの耐熱性は上記メツキ試料を500℃で３
分間大気中で加熱し、Auメツキ表面の変色の程
度により評価したもので、〇印はほとんど色調の
変化しないもの、×印は酸化により大きく変化
（黒青色）したもの、△印は若干変化したものを
示す。 また耐熱強度は圧延板を上記500℃で５分間加
熱し、加熱前後の硬さにより評価した。 第１表から明らかなように本発明合金１〜８は
42Ni合金とほぼ同等のメツキ性（密着性、耐熱
性）、耐食性を有し、またCu合金より500℃加熱
後の硬さが高く耐熱強度が優れていることがわか
る。 これに対しCr量の少ないMoおよびNi、Cu無添
加の比較合金１では耐食性が劣り、Cr量が多く
MoおよびNi、Cu無添加の比較合金２ではメツキ
性が劣つている。 すなわち、６％以上８％未満Cr−Fe合金にMo
およびNiCuを添加することにより安価でメツキ
性が良くしかも耐熱強度、耐食性の優れたリード
フレーム材料を得ることができる。 以下本発明合金の成分限定理由について述べ
る。 Crは耐食性に効果があるが、その量が８％以
上となると生成する不働態皮膜が強固となり密着
性の優れたメツキが得られず、またCr量が少な
くなると良好な密着性を有するメツキが得られる
が耐食性が悪くなる。６％未満では著しく耐食性
が劣り本発明の効果が得られなくなることから、
６％以上８％未満とした。 本発明の特徴であるMoおよびNi、Cuの含有は
メツキの密着性を損うことなく耐食性の向上に大
きな効果を有するものでMo量が0.3％未満では耐
食性に効果がなく、一方４％を越えるとフレーム
の成形加工性および熱伝導性が悪くなり実用上好
ましくなく0.3〜４％とした。 NiおよびCuの含有によりMoとの共存で耐熱性
あるいは耐熱強度をそこなうことなく、一層優れ
た耐食性が得られる。 Cu量が0.4％未満ではその効果が少なく一方2.5
％を越えると成形加工性が著しく劣るため0.4〜
2.5％とした。NiもCu同様0.4％未満ではその効果
が少なく、一方3.5％以上では成形加工性が劣り
0.4〜3.5％とした。またNiおよびCuの複合添加に
よつても同様な効果が得られ、その総量が0.4％
未満ではその効果が少なく、一方５％を越えると
熱伝導性が著しく悪くなりリードフレームとして
実用上好ましくないことから0.4〜５％とした。 本発明合金の不純物量はできるだけ少ない方が
良いが、工業的に用いられているFe、Cr等の原
料に含まれる不純物および溶解時に脱酸、脱硫の
目的で添加されるMn、Si、Alなどの少量の含有
は実質的に本発明の特性に影響を与えることがな
い。しかしＣについては多量の含有は耐食性を悪
くし、またメツキ性を損なうため通常0.1％以下
が望ましいが0.15％未満までは許容される。 以上に記述するように本発明は良好なメツキ性
および耐食性を有し安価なリードフレーム材料と
して適している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比でCr6％以上８％未満、Mo0.3〜４％
残部Feおよび不可避的に混入する不純物からな
るICリードフレーム材料。 ２ 重量比でCr6％以上８％未満、Mo0.3〜４％
を含み、さらにNi0.4〜3.5％、Cu0.4〜2.5％の１
種または２種（総量で0.4〜５％）残部Feおよび
不可避的に混入する不純物からなるICリードフ
レーム材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12683880A JPS5750457A (en) | 1980-09-12 | 1980-09-12 | Ic lead frame material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12683880A JPS5750457A (en) | 1980-09-12 | 1980-09-12 | Ic lead frame material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5750457A JPS5750457A (en) | 1982-03-24 |
| JPS6244691B2 true JPS6244691B2 (ja) | 1987-09-22 |
Family
ID=14945138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12683880A Granted JPS5750457A (en) | 1980-09-12 | 1980-09-12 | Ic lead frame material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5750457A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS599149A (ja) * | 1982-07-07 | 1984-01-18 | Daido Steel Co Ltd | リ−ドフレ−ム材料 |
| AU577309B2 (en) * | 1982-09-29 | 1988-09-22 | Steven J. Fishman | Method and apparatus for colouring fish |
| JPS61119653A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-06 | Hitachi Metals Ltd | Ｉｃリ−ドフレ−ム材料 |
| JPS61239838A (ja) * | 1985-04-15 | 1986-10-25 | I P M:Kk | 食肉への液体注入方法 |
| JPS6355968A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Mitsui Haitetsuku:Kk | リ−ドフレ−ム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5215265A (en) * | 1975-07-24 | 1977-02-04 | Telcon Metals Ltd | Lead frame for semicoductors |
-
1980
- 1980-09-12 JP JP12683880A patent/JPS5750457A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5215265A (en) * | 1975-07-24 | 1977-02-04 | Telcon Metals Ltd | Lead frame for semicoductors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5750457A (en) | 1982-03-24 |
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