JPS6320906B2 - - Google Patents

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JPS6320906B2
JPS6320906B2 JP60020832A JP2083285A JPS6320906B2 JP S6320906 B2 JPS6320906 B2 JP S6320906B2 JP 60020832 A JP60020832 A JP 60020832A JP 2083285 A JP2083285 A JP 2083285A JP S6320906 B2 JPS6320906 B2 JP S6320906B2
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JP
Japan
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plating
precipitates
lead frame
less
strength
Prior art date
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Expired
Application number
JP60020832A
Other languages
English (en)
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JPS61183425A (ja
Inventor
Kiichi Akasaka
Hirohisa Iwai
Shigeo Shinozaki
Masato Asai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • 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
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49579Lead-frames or other flat leads characterised by the materials of the lead frames or layers thereon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野 本発明は半導体電子工業における、トランジス
ターやICなどの組立に用いられる析出型銅合金
からなるリードフレーム材のメツキ密着性改善に
関する。 (ロ) 従来の技術 トランジスターやICの組立において、リード
フレーム材表面の一部に例えばSiチツプを固定す
る所謂ダイボンデイングを行い、他の一部にワイ
ヤボンド細線(例えばAu線)を接合する所謂ワ
イヤボンデイングを行つているが、これらのボン
デイングを工業的に施行するためにはリードフレ
ーム材表面の少くもボンデイングする箇所を密着
性に富んだメツキを施こすことが信頼度を高める
要素の一つとされている。 現在、トランジスターやICなどの組立におい
てはリードフレーム材には析出型銅合金を用いる
場合が多い。この合金材は高強度と高導電性とを
共有しているものがあるからである。メツキは通
常Agが用いられ、そのメツキ方法は電気メツキ
が一般的である。これは密着性のあるメツキを工
業的に施行するのに適しているからである。 (ハ) 発明が解決しようとする問題点 リードフレーム材にあつてはメツキの容易性、
密着性に優れていることはトランジスターやIC
などの信頼性を得るために重要な特性の一つであ
る。そこでその特性を得るためにメツキ素地であ
るリードフレームの表面を洗浄て活性化したり、
平滑にすることは大切な前処理であるが、特に電
気メツキのときは素地金属に析出物などの異相の
存在をできるだけ小さくて少なくすることがメツ
キの密着性がよくなるとされている。 リードフレーム材にあつては一方高強度と高導
電性であることを要求される場合が多い。このよ
うな場合は、リードフレームの材質を析出型合金
とし、熱処理により含有添加元素からなる異相を
析出させることが知られている。つまりリードフ
レーム材に、高強度、高導電性を共有させるため
に析出物の存在する析出型銅合金を採ることと、
上述のボンデイングの信頼性を得るために、析出
物の存在を嫌うAg電気メツキ法を敢えて採るこ
ととの両者の矛盾の解決が本発明の問題点であ
る。 (ニ) 問題を解決するための手段 析出型合金でも、添加元素によつて、析出する
異相がある手段によつて細かく分散し、そのため
Agメツキの密着性は向上し、しかも強度、導電
性共にリードフレームに適切な高性能を保つよう
になる。このような添加元素を見出すことと析出
物を細かくして分散させる手段とを試みるべきで
ある。 本発明は叙上の点を目的としてなされたもので
あつて、高導電、高強度でしかも電気メツキ性良
好な析出型銅合金材を得るに至つた。即ち、Cu
にCr0.2〜1.5%とZr0.5%以下とを含有する銅合金
を950〜1000℃の加熱温度で熱間圧延した後、700
℃以上の温度で終了後、急冷を施し、更に冷間加
工中の焼鈍温度を570℃以下にすることにより、
析出物の大きさを0.5μm以下とするリードフレー
ム用析出型銅合金材の製造法を見出した。 尚上記本発明合金の溶解鋳造に当つては、溶湯
中の酸素量が50ppm以下になるよう真空溶解鋳造
法を採ることが良い、Zrは酸化し易いので溶解
中酸化消失するおそれがあるからである。 (ホ) 作用 CuにCrを添加した合金は溶解度変化による析
出硬化は析出型銅合金中でも著しく大きい。又
CuにZrを添加した合金は高強度、高導電性の析
出型銅合金である。本発明はこのような添加元素
として効果の大きいCrとZrを同時にCu中に本発
明による範囲内に含有させ、しかも適切な熱処理
を施せば析出物異相はその大きさが細粒となると
メツキ密着性はよくなることを見出したのであ
る。 上記の適切な熱処理として、熱間圧延の加熱温
度を950〜1000℃に2〜3時間保持することが好
ましい。このようにすればZr,Crの鋳造時に生
じた析出物は固溶して、残つた析出物は小さくな
る。又圧延中温度が700℃以下迄下ると析出が生
じてくるので短時間に圧延して、圧延が終了した
ら急冷することが好ましい。又冷間圧延中の中間
焼鈍温度は570℃以下にすることが必要である。
このようにすれば析出物は大きくならないし、温
度の保持時間は導電率、強度が適正な値になれば
短いほどよい。 Crを0.2〜1.5%、Zrを0.5%以下に限定した理由
はこの範囲にあれば強度向上及び導電率の両特性
がリードフレームとして特性を満足するからであ
る。Cr1.5%をこえたものは強度が実用以上に高
くなり、Cr0.2%未満のものは導電率はよいが、
強度が低く実用的でない。又Zrが0.5%をこえた
ものは溶解、鋳造の加工がやりにくくなり実用的
でない。 (ヘ) 実施例 表の実施例No.1,No.2,No.3,No.4の4種類の
化学組成を持つ本発明による銅合金と比較例とし
て本発明の範囲外の化学組成を持つNo.5,No.6,
No.7の銅合金とを真空中で溶解、鋳造を行つて鋳
塊とし、面削後、950℃で熱間圧延して板厚を7
mmとし、冷間圧延では中間焼鈍温度を550℃×2
時間と650℃×2時間の2種類の析出異相の大き
さ調整用の熱処理焼鈍を行い、更に冷間圧延し、
最終焼鈍して、板厚0.25mmの焼鈍板を得た。得ら
れた板材から縦横20mmの供試料を採り、板表面を
H2SO4−H2O2混合液にてエツチングして、走査
電顕にて1000〜5000倍にて観察し、析出物異相の
大きさを調べた。強度として引張り強さ、伸び、
及び導電率を測定し、Agメツキの密着性測定は
厚さ0.25mm巾30mm長さ80mmの供試料の板に5μm銀
メツキをし、450℃×5分間大気中で加熱してか
ら表面の膨れを目視又は実体顕微鏡で観察した。 判定は膨れ5個以下は〇、5個以上は×とし
た。それらの結果を表に併記した。表によれば本
発明によるNo.1,No.2,No.3,No.4共に析出物の
大きさが0.5μm以下のものはすべて強度も導電率
も高く、Agメツキの密着性も良であつた。これ
らの熱処理中間焼鈍温度は550℃×2時間であつ
た。しかしNo.2とNo.4との試料で析出物の大きさ
0.5μm以上のものは強度は高かつたが導電率は析
出物の大きさ0.5μm以下のものに比べてやや低
く、メツキ密着性は悪かつた、これらは熱処理中
間焼鈍温度が650℃×2時間のものであつた。 比較例のNo.5,No.6,No.7については、中間焼
鈍550℃×2時間のものは析出物の大きさは
0.5μm以下で小さかつたが、650℃×2時間のも
のはいずれも0.5μm以上あつて大きかつた。しか
し析出物の大きいものも小さいものもNo.5を除い
た他はいずれもメツキ密着性は悪くリードフレー
ム材としては不適当であつた。尚No.5はメツキ密
着性は良かつたが強度が不足してリードフレーム
には不適であつた。
【表】 (ト) 発明の効果 上述のように、析出型銅合金の添加元素にCr,
Zrを採り、本発明による成分範囲にすれば、適
切な熱処理によつて、析出物の異相は細粒化して
分散し、Agメツキ密着性は良好となり、しかも
強度、導電度はリードフレームとして充分な性能
を保有する。 従つてこのような本発明によるリードフレーム
材にAgメツキし、ダイボンデイング、ワイヤボ
ンデイングしてもボンドの高強度を保持し、信頼
性のあるICやトランジスターが得られる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 Cr0.2〜1.5%とZr0.5%以下とを含有する銅合
    金を950〜1000℃の加熱温度で熱間圧延した後、
    700℃以上の温度で終了後、急冷を施し、更に冷
    間加工中の焼鈍温度を570℃以下にすることによ
    り、析出物の大きさが0.5μm以下にすることを特
    徴とするリードフレーム用析出型銅合金材の製造
    法。
JP2083285A 1985-02-07 1985-02-07 リードフレーム用析出型銅合金材の製造法 Granted JPS61183425A (ja)

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JP2083285A JPS61183425A (ja) 1985-02-07 1985-02-07 リードフレーム用析出型銅合金材の製造法

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JP2083285A JPS61183425A (ja) 1985-02-07 1985-02-07 リードフレーム用析出型銅合金材の製造法

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Publication Number Publication Date
JPS61183425A JPS61183425A (ja) 1986-08-16
JPS6320906B2 true JPS6320906B2 (ja) 1988-05-02

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JP2083285A Granted JPS61183425A (ja) 1985-02-07 1985-02-07 リードフレーム用析出型銅合金材の製造法

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US5039478A (en) * 1989-07-26 1991-08-13 Olin Corporation Copper alloys having improved softening resistance and a method of manufacture thereof
US5017250A (en) * 1989-07-26 1991-05-21 Olin Corporation Copper alloys having improved softening resistance and a method of manufacture thereof
JP2007100136A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Nikko Kinzoku Kk 均一めっき性に優れたリードフレーム用銅合金
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JPS54119328A (en) * 1978-03-10 1979-09-17 Nippon Mining Co Ltd Copper alloy for lead frames

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