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

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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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張弓 小菅
Katsuaki Kamio
神尾 勝秋
Tomoaki Sano
智章 佐野
Koichi Ito
紘一 伊藤
Nobuaki Nakajima
信昭 中島
Sumiyo Uzawa
鵜沢 澄代
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Toshiba Corp
Nippon Light Metal Co Ltd
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Toshiba Corp
Nippon Light Metal Co Ltd
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    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements 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。

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
「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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
■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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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

Claims (1)

  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。
JP23638185A 1985-10-24 1985-10-24 リ−ドフレ−ム用アルミニウム合金 Granted JPS6296641A (ja)

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JP23638185A JPS6296641A (ja) 1985-10-24 1985-10-24 リ−ドフレ−ム用アルミニウム合金

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JP23638185A JPS6296641A (ja) 1985-10-24 1985-10-24 リ−ドフレ−ム用アルミニウム合金

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