JPS6293325A - 半導体装置用Ｃｕ合金リ−ド素材 - Google Patents
半導体装置用Ｃｕ合金リ−ド素材Info
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- JPS6293325A JPS6293325A JP23255985A JP23255985A JPS6293325A JP S6293325 A JPS6293325 A JP S6293325A JP 23255985 A JP23255985 A JP 23255985A JP 23255985 A JP23255985 A JP 23255985A JP S6293325 A JPS6293325 A JP S6293325A
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- alloy
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- 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
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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】
この発明は、特に高強度を有し、かつ耐熱性およびはん
だ付は信頼性のすぐれた半導体装置用Ｃｕ合金リード素
材に関するものである。
だ付は信頼性のすぐれた半導体装置用Ｃｕ合金リード素
材に関するものである。
従来、一般に、ＩＣやＬＳＩなどの半導体装置の製造法
の１つとして、 （ａ） まず、リード素材として厚さ、０．］〜０．
３ｍｍのＣｕ合金条イ」を用意し、 （ｂ） このリード素材から製造しようとする半導体
装置の形状に適合したリードフレームを打抜き加工によ
り形成し、 （Ｃ） このリードフレームの所定個所に高純度Ｓｉ
やＧａ−Ａｓなどの半導体素子を、Ａｙバーストなどの
導電性樹脂を用いて加熱接着するか、あるいは予め」＝
記す−ド素材の片面にめっきしておいたＡｕ。
の１つとして、 （ａ） まず、リード素材として厚さ、０．］〜０．
３ｍｍのＣｕ合金条イ」を用意し、 （ｂ） このリード素材から製造しようとする半導体
装置の形状に適合したリードフレームを打抜き加工によ
り形成し、 （Ｃ） このリードフレームの所定個所に高純度Ｓｉ
やＧａ−Ａｓなどの半導体素子を、Ａｙバーストなどの
導電性樹脂を用いて加熱接着するか、あるいは予め」＝
記す−ド素材の片面にめっきしておいたＡｕ。
Ａｙ、Ｎｉ、あるいはこれらの複合めっき層を介して加
熱拡散圧着するかし、 （ｄ） 上記の半導体素子とリードフレームとに渡っ
てＡｕ線によるワイヤボンディング（結線）を施し、 （８） 上記の半導体素子、結線、および半導体素子
が取り付けられた部分のリードフレームなどを、これら
を保獲する目的でプラスチック封止し、（ｆ） −上
記リードフレームにおける相互に連なる部分を切除して
リード材とし、 （１）最終的に、半導体装置の基板へのはんだ付けを可
能とする目的で、上記リード材の全体あるいは一部に、
５ｎ−Ｐｂ合金などのはんだ材を浸漬法や電気めっき法
々どによりめっきする、以１ （ａ）〜（７）の主要工
程からなる方法が知られている。
熱拡散圧着するかし、 （ｄ） 上記の半導体素子とリードフレームとに渡っ
てＡｕ線によるワイヤボンディング（結線）を施し、 （８） 上記の半導体素子、結線、および半導体素子
が取り付けられた部分のリードフレームなどを、これら
を保獲する目的でプラスチック封止し、（ｆ） −上
記リードフレームにおける相互に連なる部分を切除して
リード材とし、 （１）最終的に、半導体装置の基板へのはんだ付けを可
能とする目的で、上記リード材の全体あるいは一部に、
５ｎ−Ｐｂ合金などのはんだ材を浸漬法や電気めっき法
々どによりめっきする、以１ （ａ）〜（７）の主要工
程からなる方法が知られている。
したがって、半導体装置のリード材となるＣｕ合金リー
ド素材には、 （１） 良好なプレス打抜き性、および加工性（曲げお
よびコイニング）、 （２）半導体素子の加熱接着あるいは加熱拡散圧着に際
して熱歪および熱軟化が生じない耐熱性、（３）良好々
放熱性と導電性、 （４）半導体装置の輸送あるいは電気機器への組込みに
際して曲がりや繰り返し曲げによって破損が生じない強
度、 が要求され、これに適合した代表的なものとして、ｐｅ
：１５〜３５ ％、 Ｐ ： ０．０１ 〜０．１５ ％、Ｚｎ：
０．０ ３〜０．２ ％、を詮有し、残りがＣｕと不
可避不純物からなイ〕用成（以上重Ｍ″％、以１・”％
ｉｒｌ市ｉｉ１ ％を示す）を有するＣｕ合金（特公
昭４５ １０ ｆｔ ２ ：’＋ 弓、米国時／Ｉ・第
３．５２２，０３９号明細１書参照）で構成されたＣｕ
合金リード素材が提案され、広く実用に供されている３
゜〔発明が解決し」：うとする問題点〕 この従来Ｃｕ合金リすド素）ｆＡ’ Ｉｔす、強度の評
価基準となる引張強さ：約４（９〜、５Ｃ）ｈ Ｘｍａ
。
ド素材には、 （１） 良好なプレス打抜き性、および加工性（曲げお
よびコイニング）、 （２）半導体素子の加熱接着あるいは加熱拡散圧着に際
して熱歪および熱軟化が生じない耐熱性、（３）良好々
放熱性と導電性、 （４）半導体装置の輸送あるいは電気機器への組込みに
際して曲がりや繰り返し曲げによって破損が生じない強
度、 が要求され、これに適合した代表的なものとして、ｐｅ
：１５〜３５ ％、 Ｐ ： ０．０１ 〜０．１５ ％、Ｚｎ：
０．０ ３〜０．２ ％、を詮有し、残りがＣｕと不
可避不純物からなイ〕用成（以上重Ｍ″％、以１・”％
ｉｒｌ市ｉｉ１ ％を示す）を有するＣｕ合金（特公
昭４５ １０ ｆｔ ２ ：’＋ 弓、米国時／Ｉ・第
３．５２２，０３９号明細１書参照）で構成されたＣｕ
合金リード素材が提案され、広く実用に供されている３
゜〔発明が解決し」：うとする問題点〕 この従来Ｃｕ合金リすド素）ｆＡ’ Ｉｔす、強度の評
価基準となる引張強さ：約４（９〜、５Ｃ）ｈ Ｘｍａ
。
プレス打抜性および加工性（曲げおよびコイニング）の
評価基準となる伸び：約４％、放熱性および導電性の評
価基めとなる導電率約６０〜７０％、 耐熱性の評価基準となる軟化点：約３５０〜３６０℃、 のすぐれた特性をもつが、近年の半導体装置の集積度の
益々の向−ヒに伴って、一段と強度および耐熱性が要求
されるようになっている。
評価基準となる伸び：約４％、放熱性および導電性の評
価基めとなる導電率約６０〜７０％、 耐熱性の評価基準となる軟化点：約３５０〜３６０℃、 のすぐれた特性をもつが、近年の半導体装置の集積度の
益々の向−ヒに伴って、一段と強度および耐熱性が要求
されるようになっている。
また、上記の従来Ｃｕ合金リード素材は、はんだ材の密
着性は良いが、半導体装置として実用に供［−だ場合、
使用中にリード材の基板へのはんだ付は部にしばしば剥
離が生じ、故障の原因と々るなとはんだ付は信頼性の低
いものであった。
着性は良いが、半導体装置として実用に供［−だ場合、
使用中にリード材の基板へのはんだ付は部にしばしば剥
離が生じ、故障の原因と々るなとはんだ付は信頼性の低
いものであった。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記の
従来Ｃｕ合金リード素材に着目し、これの強度および耐
熱性、さらにはんだ付は信頼性を改善すべく研究を行な
った結果、この従来Ｃｕ合金ＩＪ−ド素材に、合金成分
としてＭ２を含有させると、前記従来Ｃｕ合金リード素
材のもつすぐれた伸びおよび導電率を損なうことなく、
強度および耐熱性が向」ニし、かつ実用中のリード材の
はんだ付は部における剥縁が皆無となるという知見を得
たのである。
従来Ｃｕ合金リード素材に着目し、これの強度および耐
熱性、さらにはんだ付は信頼性を改善すべく研究を行な
った結果、この従来Ｃｕ合金ＩＪ−ド素材に、合金成分
としてＭ２を含有させると、前記従来Ｃｕ合金リード素
材のもつすぐれた伸びおよび導電率を損なうことなく、
強度および耐熱性が向」ニし、かつ実用中のリード材の
はんだ付は部における剥縁が皆無となるという知見を得
たのである。
この発明は、−上記知見にもとづいてなされたものであ
って、 Ｆｅ：２〜２．４％、 Ｐ ： ０．０ ０ １〜０．］−チ、Ｚｎ：０．
０１〜１％、 Ｍ１ｉ’：０．００１〜０１ ％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金で構成された、高強度を有し、かつ耐熱性
およびはんだ付は信頼性のすぐれた半導体装置用Ｃｕ合
金リード素材に特徴を有するものである。
って、 Ｆｅ：２〜２．４％、 Ｐ ： ０．０ ０ １〜０．］−チ、Ｚｎ：０．
０１〜１％、 Ｍ１ｉ’：０．００１〜０１ ％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金で構成された、高強度を有し、かつ耐熱性
およびはんだ付は信頼性のすぐれた半導体装置用Ｃｕ合
金リード素材に特徴を有するものである。
つぎに、この発明のＣｕ合金リード素材において、成分
組成を−Ｆ記の通りに限定した理由を説明する。。
組成を−Ｆ記の通りに限定した理由を説明する。。
（ａ）Ｆｅ
Ｆｅ成分には、リード素材の強度を向上させる作用があ
るが、その含有計が２係未満では所望の高強度を確保す
ることができず、一方、その含有１１゛が２．４％を越
えると、導電性が低下するようになると共に、素地中に
Ｆｅの巨大析出物が形成されるようになって圧延加工性
が劣化するようになることから、その含有用を２〜２４
％と定めた。
るが、その含有計が２係未満では所望の高強度を確保す
ることができず、一方、その含有１１゛が２．４％を越
えると、導電性が低下するようになると共に、素地中に
Ｆｅの巨大析出物が形成されるようになって圧延加工性
が劣化するようになることから、その含有用を２〜２４
％と定めた。
（ｂ） ｐ
Ｐ成分には、脱酸作用があるほか、Ｆｅと結合して、素
地中に微細に分散する鉄りん化物を形成し、もって強度
、導電性、および耐熱性を向上させる作用があるが、そ
の含有量がＯ，ＯＯ１％未満では、前記作用に所望の効
果が得られず、一方、その含有量がＯ，］係を越えると
、導電性が低下するようになることから、その含有量を
Ｏ，ＯＯ１〜０，１係と宇めた。
地中に微細に分散する鉄りん化物を形成し、もって強度
、導電性、および耐熱性を向上させる作用があるが、そ
の含有量がＯ，ＯＯ１％未満では、前記作用に所望の効
果が得られず、一方、その含有量がＯ，］係を越えると
、導電性が低下するようになることから、その含有量を
Ｏ，ＯＯ１〜０，１係と宇めた。
（ｃ） Ｚｎ
Ｚｎ成分には、Ｐ成分と−ｊ様に脱酸作用があるほか、
強度および導電率の変化率を少なくする、すなわちこれ
らの特性を安定化する作用があるが、その含有量が０．
０１係未満では前記作用に所望の効果がイ；Ｉられす、
一方、］係を越えて含有させても前記作用が飽和し、よ
り一層の向−に効果が得られ々いばかりでなく、導電率
が低下するように々ることがら、その含有ｈ１を０．０
１〜１％と定めた。
強度および導電率の変化率を少なくする、すなわちこれ
らの特性を安定化する作用があるが、その含有量が０．
０１係未満では前記作用に所望の効果がイ；Ｉられす、
一方、］係を越えて含有させても前記作用が飽和し、よ
り一層の向−に効果が得られ々いばかりでなく、導電率
が低下するように々ることがら、その含有ｈ１を０．０
１〜１％と定めた。
（ｃ３−） Ｍｙ
Ｍ７成分には、上記の通り、伸びおよび導電性を損なう
ことなく、強度、耐熱性、およびはんだ利は信頼性を向
上させる作用があるが、その含有量が０．００１％未満
では［）１１記作用に所望の効果がイ（ｊられす、一方
、その含有量が０．１係を越えると、導電率が低下する
ようになるほか、溶湯の流動性が低下して鋳造が困難に
なることから、その含有量を、Ｏ，ＯＯ１〜０．］％と
定めた。
ことなく、強度、耐熱性、およびはんだ利は信頼性を向
上させる作用があるが、その含有量が０．００１％未満
では［）１１記作用に所望の効果がイ（ｊられす、一方
、その含有量が０．１係を越えると、導電率が低下する
ようになるほか、溶湯の流動性が低下して鋳造が困難に
なることから、その含有量を、Ｏ，ＯＯ１〜０．］％と
定めた。
つぎに、この発明のＣｕ合合金リード月利実施例により
説明する。
説明する。
通常の低周波誘導溝型誘導炉を用い、それぞれ第１表に
示される成分組成をもったＣｕ合金溶湯を調製し、半連
続鋳造法にて厚さ：１５０ｍｍＸ幅：４００ｍｍ、Ｘ長
さ：１５００ｍｍの寸法をもった鋳塊とした後、この鋳
塊に圧延開始温度：９００℃にて熱間圧延を施して厚さ
： １ ］ ｍｍの熱延板とし、ついで水冷後、前記熱
延板の上下面を面前して厚さ：１０朋とした状態で、こ
れに通常の条件で冷間圧延と時効処理を交互に繰り返し
施し、仕−ヒ圧延率：’７０％にて最終冷間圧延を行々
つて、厚さ：０、２５ ｍｍの条材とし、最終的に２５
０〜３，５０℃の範囲内の所定温度に１５分間保持の条
件で歪取り焼鈍を行なうことによって、本発明Ｃｕ合金
リード素材］〜６および従来Ｃｕ合金リード素材をそれ
ぞれ製造した。
示される成分組成をもったＣｕ合金溶湯を調製し、半連
続鋳造法にて厚さ：１５０ｍｍＸ幅：４００ｍｍ、Ｘ長
さ：１５００ｍｍの寸法をもった鋳塊とした後、この鋳
塊に圧延開始温度：９００℃にて熱間圧延を施して厚さ
： １ ］ ｍｍの熱延板とし、ついで水冷後、前記熱
延板の上下面を面前して厚さ：１０朋とした状態で、こ
れに通常の条件で冷間圧延と時効処理を交互に繰り返し
施し、仕−ヒ圧延率：’７０％にて最終冷間圧延を行々
つて、厚さ：０、２５ ｍｍの条材とし、最終的に２５
０〜３，５０℃の範囲内の所定温度に１５分間保持の条
件で歪取り焼鈍を行なうことによって、本発明Ｃｕ合金
リード素材］〜６および従来Ｃｕ合金リード素材をそれ
ぞれ製造した。
ついで、この結果得られた本発明Ｃｕ合金リード素材１
〜６および従来Ｃｕ合金リード素材について、引張強さ
、伸び、導電率、および軟化点を測定し、さらにはんだ
付は信頼性を評価する目的で、Ｓｎ：６０％、ｐｂ：４
０％の組成を有するはんだ材を浸漬法によりめっきし、
これに大気中、温度： １５０℃に５００時間保持の実
用条件にモディファイした条件での加熱処理を施し、つ
いでこれを１８０゜曲げ、再び元に曲げ戻した状態で、
曲げ部分におけるめっきはんだ材の剥離の有無を観察し
た。これらの結果を第１表に示しだ。
〜６および従来Ｃｕ合金リード素材について、引張強さ
、伸び、導電率、および軟化点を測定し、さらにはんだ
付は信頼性を評価する目的で、Ｓｎ：６０％、ｐｂ：４
０％の組成を有するはんだ材を浸漬法によりめっきし、
これに大気中、温度： １５０℃に５００時間保持の実
用条件にモディファイした条件での加熱処理を施し、つ
いでこれを１８０゜曲げ、再び元に曲げ戻した状態で、
曲げ部分におけるめっきはんだ材の剥離の有無を観察し
た。これらの結果を第１表に示しだ。
第１表に示される結果から、本発明Ｃｕ合金＋７−ド素
材１〜６は、いずれも従来Ｃｕ合金リード素材と同等の
すぐれた伸びおよび導電性を有し、一方強度、耐熱性、
およびはんだ付は信頼性については、従来Ｃｕ合金リー
ド素材に比して一段とすぐれていることが明らかである
。
材１〜６は、いずれも従来Ｃｕ合金リード素材と同等の
すぐれた伸びおよび導電性を有し、一方強度、耐熱性、
およびはんだ付は信頼性については、従来Ｃｕ合金リー
ド素材に比して一段とすぐれていることが明らかである
。
上述のように、この発明のＣｕ合金リード素材は、一段
とすぐれた強度、耐熱性、およびはんだ付は信頼性を有
するほか、伸び、導電性、スタンピング性（打抜き性）
、エツチング性、めっき性、およびはんだ密着性にもす
ぐれているので、通常の半導体装置は勿論のこと、集積
度の高い半導体装置のリード素材として用いた場合にも
すぐれた性能を発揮し、さらに電子機器の端子やコネク
ターなどとして用いることもできるなど工業上有用な特
性を有するのである。
とすぐれた強度、耐熱性、およびはんだ付は信頼性を有
するほか、伸び、導電性、スタンピング性（打抜き性）
、エツチング性、めっき性、およびはんだ密着性にもす
ぐれているので、通常の半導体装置は勿論のこと、集積
度の高い半導体装置のリード素材として用いた場合にも
すぐれた性能を発揮し、さらに電子機器の端子やコネク
ターなどとして用いることもできるなど工業上有用な特
性を有するのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｆｅ：２〜２．４％、 Ｐ：０．００１〜０．１％、 Ｚｎ：０．０１〜１％、 Ｍｇ：０．００１〜０．１％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有する銅合金で構成されたことを特徴とす
る高強度を有し、かつ耐熱性およびはんだ付け信頼性の
すぐれた半導体装置用Ｃｕ合金リード素材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23255985A JPS6293325A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 半導体装置用Ｃｕ合金リ−ド素材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23255985A JPS6293325A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 半導体装置用Ｃｕ合金リ−ド素材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293325A true JPS6293325A (ja) | 1987-04-28 |
| JPS64449B2 JPS64449B2 (ja) | 1989-01-06 |
Family
ID=16941225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23255985A Granted JPS6293325A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 半導体装置用Ｃｕ合金リ−ド素材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6293325A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0441631A (ja) * | 1990-06-04 | 1992-02-12 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | 半導体装置のリードフレーム用高強度Ｃｕ合金 |
| WO1999046415A1 (fr) * | 1998-03-10 | 1999-09-16 | Mitsubishi Shindoh Corporation | Alliage de cuivre et feuille mince en alliage de cuivre possedant une resistance a l'usure amelioree en tant que moule metallique d'estampage |
| US6632300B2 (en) * | 2000-06-26 | 2003-10-14 | Olin Corporation | Copper alloy having improved stress relaxation resistance |
| US6682824B1 (en) | 2000-04-11 | 2004-01-27 | Mitsubishi Materials Corporation | Adhesion-resistant oxygen-free roughly drawn copper wire and method and apparatus for making the same |
| US7727344B2 (en) | 2000-04-28 | 2010-06-01 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Copper alloy suitable for an IC lead pin for a pin grid array provided on a plastic substrate |
-
1985
- 1985-10-18 JP JP23255985A patent/JPS6293325A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0441631A (ja) * | 1990-06-04 | 1992-02-12 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | 半導体装置のリードフレーム用高強度Ｃｕ合金 |
| WO1999046415A1 (fr) * | 1998-03-10 | 1999-09-16 | Mitsubishi Shindoh Corporation | Alliage de cuivre et feuille mince en alliage de cuivre possedant une resistance a l'usure amelioree en tant que moule metallique d'estampage |
| CN1102177C (zh) * | 1998-03-10 | 2003-02-26 | 三菱伸铜株式会社 | 具有优异的冲裁模耐磨性的铜基合金及其薄板 |
| US6682824B1 (en) | 2000-04-11 | 2004-01-27 | Mitsubishi Materials Corporation | Adhesion-resistant oxygen-free roughly drawn copper wire and method and apparatus for making the same |
| US7727344B2 (en) | 2000-04-28 | 2010-06-01 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Copper alloy suitable for an IC lead pin for a pin grid array provided on a plastic substrate |
| US6632300B2 (en) * | 2000-06-26 | 2003-10-14 | Olin Corporation | Copper alloy having improved stress relaxation resistance |
| WO2002000949A3 (en) * | 2000-06-26 | 2009-08-06 | Olin Corp | Copper alloy having improved stress relaxation resistance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS64449B2 (ja) | 1989-01-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |