JPS6296641A - リ−ドフレ−ム用アルミニウム合金 - Google Patents
リ−ドフレ−ム用アルミニウム合金Info
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- JPS6296641A JPS6296641A JP23638185A JP23638185A JPS6296641A JP S6296641 A JPS6296641 A JP S6296641A JP 23638185 A JP23638185 A JP 23638185A JP 23638185 A JP23638185 A JP 23638185A JP S6296641 A JPS6296641 A JP S6296641A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- bendability
- strength
- lead frame
- heat resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Physics & Mathematics (AREA)
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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】
「発明の目的」
本発明はり゛−ドフレーム用アルミニウム合金ニ係り、
熱履歴後の強度、硬度ならびに曲げ加工性が良好で低コ
ストなリードフレーム用アルミニウム合金を提供しよう
とするものである。
熱履歴後の強度、硬度ならびに曲げ加工性が良好で低コ
ストなリードフレーム用アルミニウム合金を提供しよう
とするものである。
産業上の利用分野
半導体を要素とするIC,LED等の機器におけるリー
ドフレーム用アルミニウム合金。
ドフレーム用アルミニウム合金。
従来の技術
半導体を要素とするIC,LSI、LEDなどの機器は
何れも半導体ペレット、リード、ボンデものが用いられ
ている。然してこの種機器に使用されるリード用フレー
ムは薄板をプレス打抜きして所定の形状に成形した後、
組付けを容易とするため溶融ハンダ材が被覆されること
となり、このような工程において熱履歴を受ける。とこ
ろで従来これらの機器におけるリードフレーム材として
は、鉄系材料としてコバール(Fe−29%Ni−17
%Co)、Fe−42%Ni合金、Fe −Ni合金に
AIをクラッドした材料が用いられ、又銅系材料として
194合金(Cu −Fe −Zn−P系)、195合
金(Cu −Fe −Co 5n−P系)などが使用
されて来た。即ち前記鉄系材料は耐熱性、強度などが優
れており、MO3型IC,LSI等に広く採用され、銅
系材料は良好な熱伝導性や曲げ性を有し、しかも鉄系の
ものに比較して安価であることから近年パワートランジ
スタ、ダイオード、サイリスタ等の個別半導体のリード
フレーム材として広く使用されている。近時、高集積化
がますます進む中で、電気抵抗の小さい、高熱伝導度、
高強度の銅合金も開発され、鉄系材料に代って次第に使
用されつつある。
何れも半導体ペレット、リード、ボンデものが用いられ
ている。然してこの種機器に使用されるリード用フレー
ムは薄板をプレス打抜きして所定の形状に成形した後、
組付けを容易とするため溶融ハンダ材が被覆されること
となり、このような工程において熱履歴を受ける。とこ
ろで従来これらの機器におけるリードフレーム材として
は、鉄系材料としてコバール(Fe−29%Ni−17
%Co)、Fe−42%Ni合金、Fe −Ni合金に
AIをクラッドした材料が用いられ、又銅系材料として
194合金(Cu −Fe −Zn−P系)、195合
金(Cu −Fe −Co 5n−P系)などが使用
されて来た。即ち前記鉄系材料は耐熱性、強度などが優
れており、MO3型IC,LSI等に広く採用され、銅
系材料は良好な熱伝導性や曲げ性を有し、しかも鉄系の
ものに比較して安価であることから近年パワートランジ
スタ、ダイオード、サイリスタ等の個別半導体のリード
フレーム材として広く使用されている。近時、高集積化
がますます進む中で、電気抵抗の小さい、高熱伝導度、
高強度の銅合金も開発され、鉄系材料に代って次第に使
用されつつある。
なお一部に銅合金より更に低価格な材料としてアルミニ
ウム合金の使用も考えられているようである。
ウム合金の使用も考えられているようである。
発明が解決しようとする問題点
しかし前記した鉄系材料のものは相当に高価であり、し
かも熱伝導性や曲げ性に劣る不利がある。
かも熱伝導性や曲げ性に劣る不利がある。
この点銅系材料によるものは鉄系材料よりは安価で、熱
伝導性や曲げ性に優れたものであるが、耐熱性や強度に
おいては鉄系材料のものより劣り、しかもやはりそれな
りに高価格とならざるを得ない。
伝導性や曲げ性に優れたものであるが、耐熱性や強度に
おいては鉄系材料のものより劣り、しかもやはりそれな
りに高価格とならざるを得ない。
アルミニウム合金によるものは価格的には最も有利であ
るが、熱履歴後の硬度、耐繰返し曲げ性などの機械的性
質が低いという問題点を有している。
るが、熱履歴後の硬度、耐繰返し曲げ性などの機械的性
質が低いという問題点を有している。
「発明の構成」
問題点を解決するための手段
Mg : 3.0〜5.5wt%
を含有し、しかも
Mn : 0.20〜1.0wt%、Cr : 0
.10〜0.30wt%、Z r : 0.05〜0
.25wt%、 V : 0.05〜0.20wt%の
中の何れか1種又は2種以上を添加し、残部がA1と不
可避的不純物より成ることを特徴とするり一ドフレーム
用アルミニウム合金。
.10〜0.30wt%、Z r : 0.05〜0
.25wt%、 V : 0.05〜0.20wt%の
中の何れか1種又は2種以上を添加し、残部がA1と不
可避的不純物より成ることを特徴とするり一ドフレーム
用アルミニウム合金。
作用
Mgを3.0wt%以上含有させることにより、リード
フレーム材として必要な強度を得しめることができ、又
6.0wt%以下とすることにlよって曲げ性が劣化し
、しかも応力腐食割れに敏感となる上を下限値以上に添
加することにより耐熱性を向上し、結晶粒径を微細化せ
しめ、しかもその上限以下とすることにより曲げ性劣化
を防止する。
フレーム材として必要な強度を得しめることができ、又
6.0wt%以下とすることにlよって曲げ性が劣化し
、しかも応力腐食割れに敏感となる上を下限値以上に添
加することにより耐熱性を向上し、結晶粒径を微細化せ
しめ、しかもその上限以下とすることにより曲げ性劣化
を防止する。
実施例
とによりリードフレーム材として必要な強度を高価化を
来すことなしに得ようとする。即ちこのMgの適量はA
1中に固溶して固溶体強化および加工強化により大きな
強度を与えることができる。
来すことなしに得ようとする。即ちこのMgの適量はA
1中に固溶して固溶体強化および加工強化により大きな
強度を与えることができる。
即ち−L%(以下単に%という)で、このMgが3.0
%以下ではこのような効果が充分に得られず、一方6.
0%以上の添加では曲げ性が劣化し、しかも応力腐食割
れに敏感となるので、3.0〜6.0%の範囲とする。
%以下ではこのような効果が充分に得られず、一方6.
0%以上の添加では曲げ性が劣化し、しかも応力腐食割
れに敏感となるので、3.0〜6.0%の範囲とする。
Mn SC1、Zrおよび■は、耐熱性の向上および結
晶粒径を細かくするために添加される。即ちこれらの遷
移金属元素はAl中に固溶した状態では導電率および熱
伝導率を低下させる。又これらの元素はMnAj!6、
A6MnS i、CrA127、ZrAj!:+ 、V
Al、。などの化合物として微細な粒子状態としてマト
リックスに分散しているときに最も耐熱性が高くなる。
晶粒径を細かくするために添加される。即ちこれらの遷
移金属元素はAl中に固溶した状態では導電率および熱
伝導率を低下させる。又これらの元素はMnAj!6、
A6MnS i、CrA127、ZrAj!:+ 、V
Al、。などの化合物として微細な粒子状態としてマト
リックスに分散しているときに最も耐熱性が高くなる。
Mnが0.20%以下では上記のような耐熱性が有効に
得られず、一方1.0%以上となると粗大なM n A
l b粒子が生じて曲げ性を劣化する。
得られず、一方1.0%以上となると粗大なM n A
l b粒子が生じて曲げ性を劣化する。
Crも0.10%以下では耐熱性に対する上記効果が不
充分であり、一方0.30%を超えると粗大なCr A
l を粒子が生じて曲げ性を劣化する。
充分であり、一方0.30%を超えると粗大なCr A
l を粒子が生じて曲げ性を劣化する。
Zfは、このもので上記のような耐熱性を得るには0.
05%以下では効果が乏しく、又0.25%以上となる
と粗大な7. r A l :1粒子が生じて曲げ性を
劣化させるので、0.05〜0.25%とした。
05%以下では効果が乏しく、又0.25%以上となる
と粗大な7. r A l :1粒子が生じて曲げ性を
劣化させるので、0.05〜0.25%とした。
■は、0.05%以下では充分な耐熱性が得られず、又
0.20%以上では粗大なV/11゜粒子が生じて曲げ
性を劣化する。
0.20%以上では粗大なV/11゜粒子が生じて曲げ
性を劣化する。
なお本発明によるものは上記成分以外に鋳造割れ防止お
よび結晶粒微細化のために一般的に添加されているTi
、Bの何れが一方又は双方を含有させてもよい。特に
本発明合金においてはこれらの成分が前述した耐熱性向
上元素の均一な分布を図るという効果があり、それらの
効果はTiが0.01%未満、Bが0.001未満では
充分でなく、又Tiが0.15%を超え、Bが0.01
%を超えると、TiAl3 、TiBz 、AIB、な
どの粗大粒子を生じ、曲げ性を害するので、Ti:0.
01〜0.15%およびB:0.001〜0.01%が
適当な添加範囲である。
よび結晶粒微細化のために一般的に添加されているTi
、Bの何れが一方又は双方を含有させてもよい。特に
本発明合金においてはこれらの成分が前述した耐熱性向
上元素の均一な分布を図るという効果があり、それらの
効果はTiが0.01%未満、Bが0.001未満では
充分でなく、又Tiが0.15%を超え、Bが0.01
%を超えると、TiAl3 、TiBz 、AIB、な
どの粗大粒子を生じ、曲げ性を害するので、Ti:0.
01〜0.15%およびB:0.001〜0.01%が
適当な添加範囲である。
又不純物としてFe50.3%、Zn≦0.3%の範囲
であれば、本発明の特性を劣化させることがない。
であれば、本発明の特性を劣化させることがない。
本発明合金によるリードフレーム材の製造は、通常のア
ルミニウム合金と同様に溶解され、前記した結晶微細化
剤のTi とBが溶解炉中、又は鋳造機への溶湯移送樋
中へ連続的に添加され、次いで溶湯中の酸化物などの非
金属介在物を除去すべく濾過され、最後にDC鋳造など
の半連続鋳造法や、ハンター鋳造法などの連続鋳造圧延
によって鋳塊とされる0次いで鋳塊の均質化処理、熱間
圧延又は冷間圧延によって所定の厚さの板とし、最後に
熱処理が施される。なお熱処理は圧延の中間段階でも施
されることがある。
ルミニウム合金と同様に溶解され、前記した結晶微細化
剤のTi とBが溶解炉中、又は鋳造機への溶湯移送樋
中へ連続的に添加され、次いで溶湯中の酸化物などの非
金属介在物を除去すべく濾過され、最後にDC鋳造など
の半連続鋳造法や、ハンター鋳造法などの連続鋳造圧延
によって鋳塊とされる0次いで鋳塊の均質化処理、熱間
圧延又は冷間圧延によって所定の厚さの板とし、最後に
熱処理が施される。なお熱処理は圧延の中間段階でも施
されることがある。
本発明によるものの具体的な製造例について説明すると
以下の如くである。
以下の如くである。
次の第1表に示すような成分組成を有している本発明例
1〜9および比較例A−JのAN−Mg系の合金を溶解
鋳造して鋳塊となし、530℃で4時間加熱した後、熱
間圧延により5龍厚まで圧延した。このようにして得ら
れた合金板は次いで0、5 m厚さまで冷間圧延し、最
後に150℃×1hrの安定化焼鈍を行った。
1〜9および比較例A−JのAN−Mg系の合金を溶解
鋳造して鋳塊となし、530℃で4時間加熱した後、熱
間圧延により5龍厚まで圧延した。このようにして得ら
れた合金板は次いで0、5 m厚さまで冷間圧延し、最
後に150℃×1hrの安定化焼鈍を行った。
第1表 /1−Mg系合金の組成 −1%これらの板
について、ハンダづけに相当した275℃で30秒間の
加熱をなしてから強度、硬さ、90°曲げの繰返し曲げ
性および導電率を測定した結果は次の第2表の如(であ
り、前記繰返し曲げ性の評価基準は上記のような275
℃×30secの加熱後に90°の繰返し曲げを3回以
上行っても割れの生じないものを良とし、割れの生じた
ものは不良とした。総合評価については、強度、硬度、
繰返し曲げ性の金膜について判断し評価した。
について、ハンダづけに相当した275℃で30秒間の
加熱をなしてから強度、硬さ、90°曲げの繰返し曲げ
性および導電率を測定した結果は次の第2表の如(であ
り、前記繰返し曲げ性の評価基準は上記のような275
℃×30secの加熱後に90°の繰返し曲げを3回以
上行っても割れの生じないものを良とし、割れの生じた
ものは不良とした。総合評価については、強度、硬度、
繰返し曲げ性の金膜について判断し評価した。
第2表 /1−Mg系合金の特性
又LED用リードフレームとして使用する場合、該フレ
ームは275℃X30secの加熱後の導電率が40%
lAC3以下、好ましくは35%IACS以下であるこ
とが求められ、可視光線の全波長域に亘って良好な反射
率が要求される。従来の銅合金材料や鉄系材料で銅メッ
キの施されているものの場合、可視光線の短波長側で反
射率が劣り、そのため銀メッキが施されているが、上記
のような本発明のものは良好な反射特性を有している。
ームは275℃X30secの加熱後の導電率が40%
lAC3以下、好ましくは35%IACS以下であるこ
とが求められ、可視光線の全波長域に亘って良好な反射
率が要求される。従来の銅合金材料や鉄系材料で銅メッ
キの施されているものの場合、可視光線の短波長側で反
射率が劣り、そのため銀メッキが施されているが、上記
のような本発明のものは良好な反射特性を有している。
即ち0.38〜0.77μmの波長範囲において普通仕
上げ板で65〜75%、光輝仕上げ板で75〜80%を
得ることができる。
上げ板で65〜75%、光輝仕上げ板で75〜80%を
得ることができる。
更に上記した製造例および比較例のものについてハンダ
づけの評価のために、ハンダとして5n−pb系の共晶
ハンダを用い、超音波ハンダ付けおよびフラックスを用
いたディップ式のハンダ付けを行い、その評価をなした
結果は第3表の如くである。
づけの評価のために、ハンダとして5n−pb系の共晶
ハンダを用い、超音波ハンダ付けおよびフラックスを用
いたディップ式のハンダ付けを行い、その評価をなした
結果は第3表の如くである。
第3表 はんだ付けの結果
「発明の効果」
以上説明したような本発明によれば、この種リードフレ
ームとして要求される耐熱性、特に強度、硬度および曲
げ性において好ましいバランスを採って安定状態に優れ
、しかもハンダ付は性なども良好であるから工業的にそ
の効果の大きい発明である。
ームとして要求される耐熱性、特に強度、硬度および曲
げ性において好ましいバランスを採って安定状態に優れ
、しかもハンダ付は性なども良好であるから工業的にそ
の効果の大きい発明である。
特許出願人 日本軽金属株式会社同
株式会社 東 芝発明者 小管 張弓 同 禅尼 勝秋 同 佐野 智章 同 伊藤 紘− 同 中島 信昭 手続補正書(白7I:) 昭和 σ’0.12.月4 日
株式会社 東 芝発明者 小管 張弓 同 禅尼 勝秋 同 佐野 智章 同 伊藤 紘− 同 中島 信昭 手続補正書(白7I:) 昭和 σ’0.12.月4 日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Mg:3.0〜5.5wt% を含有し、しかも Mn:0.20〜1.0wt%、Cr:0.10〜0.
30wt%、Zr:0.05〜0.25wt%、V:0
.05〜0.20wt%の中の何れか1種又は2種以上
を添加し、残部がAlと不可避的不純物より成ることを
特徴とするリードフレーム用アルミニウム合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23638185A JPS6296641A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | リ−ドフレ−ム用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23638185A JPS6296641A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | リ−ドフレ−ム用アルミニウム合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6296641A true JPS6296641A (ja) | 1987-05-06 |
JPH0571656B2 JPH0571656B2 (ja) | 1993-10-07 |
Family
ID=16999942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23638185A Granted JPS6296641A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | リ−ドフレ−ム用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6296641A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6362836A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-19 | Sky Alum Co Ltd | 高強度耐熱性アルミニウム合金圧延板およびその製造方法 |
JPS6396237A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-27 | Sky Alum Co Ltd | リードフレーム、コネクタもしくはスイッチ用導電圧延材料 |
JPS6396239A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-27 | Sky Alum Co Ltd | リードフレーム、コネクタもしくはスイッチ用導電圧延材料 |
JPH04104740U (ja) * | 1991-02-20 | 1992-09-09 | ナイルス部品株式会社 | 車両用メツセージ装置 |
-
1985
- 1985-10-24 JP JP23638185A patent/JPS6296641A/ja active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6362836A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-19 | Sky Alum Co Ltd | 高強度耐熱性アルミニウム合金圧延板およびその製造方法 |
JPS6396237A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-27 | Sky Alum Co Ltd | リードフレーム、コネクタもしくはスイッチ用導電圧延材料 |
JPS6396239A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-27 | Sky Alum Co Ltd | リードフレーム、コネクタもしくはスイッチ用導電圧延材料 |
JPH04104740U (ja) * | 1991-02-20 | 1992-09-09 | ナイルス部品株式会社 | 車両用メツセージ装置 |
JP2538183Y2 (ja) * | 1991-02-20 | 1997-06-11 | ナイルス部品株式会社 | 車両用メッセージ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0571656B2 (ja) | 1993-10-07 |
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