JPS63235441A

JPS63235441A - リ−ドフレ−ム材

Info

Publication number: JPS63235441A
Application number: JP6901587A
Authority: JP
Inventors: Hirozo Sugai; 菅井　普三; Nobuaki Nakajima; 信昭中島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1988-09-30

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】［発明の目的コ〈産業上の利用分野）本発明は、ＩＣ等の半導体用リードフレームに好適な銅
系リードフレーム材に関する。

（従来の技術）近年、ＩＣの高集積化、量産化に伴い、これに用いられ
る材料の開発も飛躍的に進んでいるか、個々の部材につ
いては、その要求特性と価格レベルとの兼ね合いからさ
らなる開発が望まれている分野も多い。

例えば、ＩＣに用いられる半導体用のリードフレーム材
としては、従来、半導体素子と熱膨張係数が近似してい
るＦｅ−４２重量％ＮｉやＦｅ−２９重盪％Ｎｉ−１７
重量％ＣＯ等が使用されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来の鉄系リードフレーム材
は、合金成分として高価なＮｉやＣ。

を使用しているためコストが請いという問題があリ、ま
たＩＣの高菜漬１ヒに伴って要求されている高い放熱性
、すなわち熱伝導性を十分に満足できないという問題も
あった。

そこで、放熱性に優れかつ価格的にも比較的安い銅系合
金をリードフレーム材として使用する試みがなされてい
るが、強度の点でＦｅ−４２’ｆ量％ＮｉやＦｅ−２９
重量％Ｎｉ−１７重量％Ｃｏ等に匹敵する銅系合金がな
いのが現状である。

本発明はこのような従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、従来の鉄系リードフレーム材の強度に匹敵
し、かつ価格的にも安く、放熱性に優れたリードフレー
ム材を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段と作用）本発明のリード
フレーム材は、Ｍｎ０．５〜１０重量％、Ｎｉ０．５〜
１０重量２６、Ｓ　ｉ　０．０１〜１重量％を含有し残
部がＣｕおよよび不可避的不純物からなる合金であって
、組へ内にＮｉとＳｉとを具備する析出物および／また
はＭｎとＮｉとを具備する析出物が析出していることを
特徴としている。

本発明のリードフレーム材における含有成分のＭｎ、Ｎ
Ｌ、Ｓｉは、それぞれ析出物の１構成元索となるもので
あり強度を向上させる目的含有している。

これらの各成分の含有量としては、Ｍｎは０．５〜１０
重量％の範囲である。Ｍｎの添加量が０．５重量％未満
であると強度が向上しにくく、１０重量％を超えると電
気伝導性が低下しやすい。Ｎｉは０．５〜１０重量％の
範囲である。Ｎｉの添加量が０．５　！ＩＬ％未満であ
ると強度が向上しにくく、１０重量％を超えると電気伝
導性が低下しゃすい。

Ｓｉは０．０１〜１重量％の範囲である。ｓｉの添加量
が０．０１重量％未満であると強度が向上しににく、１
重量％を超えると加工性、電気伝導性が低下しやすい。

そして、これらの各含有成分を重量比でほぼＭｎ二Ｎ１
＝１：１およびＮｉ：Ｓｉ＝４：１の少なくとも一方を
満足させるように含有させ、後述する溶体化処理および
時効処理を施すことによってＮｉとＳｉとを具備する析
出物および／またはＭｎとＮＬとを具備する析出物が析
出し、いわゆる析出硬化作用により、従来のＦｅ系リー
ドフレーム材と同等の強度が得られる。このＭｎとＮ【
およびＮｉとＳｉの組成比が上記した比率より両方とも
大きくはずれると、十分な析出物が得られず、本発明の
析出硬化作用による強度向上の効果が十分に得られない
。また、双方の析出物を同時に得ることは望ましい。

本発明における合金には、上記した各含有成分のほかに
Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ａ、ｇ、Ｍｇの１種または２８以上
を上記ＭｎとＮｉ、ＮＬとＳｉによる強度をさらに向上
させる目的で各々０．０１〜１重量％の範囲で含有させ
ることができる。Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ａ、Ｔ！、Ｍｇは
、各々０．０１重量％未満では強度が向上しにくく、１
ｇ呈％をこえると電気伝導性が低下しやすい本発明のリードフレーム材は、例えば次のようにして製
造される。

すなわちまず、上記した各含有成分の組成比を満足させ
た合金成分を鋳造し、次いで熱間加工を施した後、６０
０℃以上の温度より急冷することによって溶体化処理を
施す。次いで冷間加工を行った後、２００〜６００°Ｃ
および１分〜４時間で時効処理を行う。

なお、溶体化処理の温度が６００℃未満では、十分な溶
体化処理効果が得られず、また時効処理の温度が２００
℃未満ではＮｉとＳｉとの析出物および／またはＭｎと
Ｎｉとの析出物の十分な析出に時間がかかりすぎ生産性
が低下し、６００℃を超えると析出物が再固溶あるいは
粗大化する可能性があり、時効処理の時間が１分未満で
あると析出が不十分であり、４時間を超えろと強度が再
低下する可能性があり、この範囲内で温度と時間を適宜
選択することが好ましい。

（実施例）次に、本発明の実施例について説明する。

実施例１〜５第１表に示す組成の合金成分をそれぞれ溶解して、イン
ゴットを鋳造した後、約８５０°Ｃで鍛遺してビレット
を形成しな。次いで、８００〜９５０’Ｃで熱間圧延し
た後、６００°Ｃ以上の温度より急冷して溶体化処理を
行った。次に、冷間加工により厚さ０．２５＋ｎｎにし
て、２００〜５００℃の温度で時効処理を行いリードフ
レーム材とした。

（以下余白）第　　１　　表引張り強さ、硬度、電気伝導率、折り曲げ回数を測定し
た。その結果を第２表に示す。

なお、本発明との比較のため、第１表に示す比較例１の
組成の合金を用いて、実施例と同様な試験を行った。こ
の結果も合せて第２表に示す。

（以下余白）第　　２　　表本：加重ｏ、ｓ　ｋｇによる。

第２表からも明らかなように、この実施例のリードフレ
ーム材は、従来のＦｅ系リードフレーム材と同程度の強
度を有し、かつそれより電気伝導性すなわち熱伝導性に
優れており、ＩＣの高集積化という要望にも十分満足す
るものである。

［発明の効果］以上説明したように本発明のリードフレーム材によれば
、粒界組織内にＮｉとＳｉの析出物お上び／またはＭｎ
とＮｉの析出物を析出させることによって、銅系リード
フレーム材として、従来の鉄系リードフレーム材と同等
の強度が得られ、がつ価格的にも安く、放熱性にも優れ
たものとなる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｍｎ０．５〜１０重量％、Ｎｉ０．５〜１０重量
％、Ｓｉ０．０１〜１重量％を含有し残部がＣｕおよび
不可避的不純物からなる合金であつて、組織内にＮｉと
Ｓｉとを具備する析出物および／またはＭｎとＮｉとを
具備する析出物が析出していることを特徴とするリード
フレーム材。
（２）ＮｉとＳｉとを具備する析出物は、含有量が重量
比でほぼＮｉ：Ｓｉ＝４：１である特許請求の範囲第１
項記載のリードフレーム材。
（３）ＭｎとＮｉとを具備する析出物は、含有量が重量
比でほぼＭｎ：Ｎｉ＝１：１である特許請求の範囲第１
項記載のリードフレーム材。
（４）合金は、Ｍｎ０．５〜１０重量％、Ｎｉ０．５〜
１０重量％、Ｓｉ０．０１〜１重量％のほかにＣｒ、Ｚ
ｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇの１種または２種以上を各０．０
１〜１重量％含有し残部が実質的にＣｕである特許請求
の範囲第１項記載のリードフレーム材。