JPS63312932A

JPS63312932A - ジグザグ・インライン・パッケ−ジ用銅基合金

Info

Publication number: JPS63312932A
Application number: JP14833087A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Kurita; 栗田　敏広; Kenji Kubozono; 久保薗　健治
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-06-15
Filing date: 1987-06-15
Publication date: 1988-12-21

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】〔産業上の利用分野〕この発明は集積回路用パッケージの中で、特にジグザグ
・インライン・パッケージ（以下ＺＩＰと略記する）用
リードフレームに使用するための銅基合金に関するもの
である。

〔従来の技術〕

一般に半導体リードフレーム用材料には、高導電性、高
強度、繰り返し曲げ性、めっき性、はんだ付は性、耐熱
性、低熱膨張性等の諸特性が要求されている。

その中で従来、ＺＩＰ用リードフレーム材料には、特に
耐変形強度が優先され、その目安として一般的に引張強
さ５５ｋｇｆ／ｍｍ”以上が必要とされており、これを
満足するものとして４２Ａｌｌｏｙ（Ｆｅ−４２ｗｔ％
Ｎｉ）が実用に供されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

近年集積回路の集積度の向上に伴い、熱放散性が重要視
される傾向にあり、４２Ａ１１ｏｙは必ずしもこの点で
要求水準を満足しているとはいえず、熱伝導すなわち導
電性が良好で、４２Ａｌｌｏｙと同等の耐変形性を兼ね
備えたＺＩＰ用リーすフリーム材料が待望されている。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、４２Ａ１１ｏｙと同等の耐変形強度が得られ
、しかも比較的高導電性を有する優れたＺＩＰ用リード
フレーム材料を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の第１発明のジグザグ・インライン・パッケー
ジ用銅基合金は、　Ｓｎ１．７〜２．５ｗｔ％、ＮｉＯ
，１〜０．６ｗｔ％およびＰ　Ｏ，００５〜０．１５ｗ
ｔ％を含有し、残部が実質的に銅より成り、これを最終
加工率４５〜８５％となるように冷間圧延したものであ
る。

この発明の第２発明のジグザグ・インライン・パッケー
ジ用鋼基合金は、Ｓｎ１．７〜２．５ｗｔ％、Ｎｉ０．
１〜０．６ｔｉｔ％、Ｐ　Ｏ，００５−０，１５ｗｔ％
、およびＺｎ、Ｐｂ、　Ｆａ、ＡＱ、　Ｍｇ、　Ｍｎ、
ＳＬ、　Ｚｒ、　Ｃ０．　Ｂの１種あるいは２種以上を
合計で０．ＯＩ〜１　ｗｔ％含有し、残部が実質的に銅
より成り、これを最終加工率４５〜８５％となるように
冷間圧延したものである。

この発明において、成分組成が限定されるのは以下の理
由による。

Ｓｎについては、Ｎｉ添加の範囲および上記最終加工率
の範囲内で、ＺＩＰ用材用材芯要とされる耐変形強度を
有するのに最小限必要な量を下限とし、価格コストおよ
び導電性の点より上限が決まり、１．７〜２．５ｗｔ％
とした。

Ｎｉについては、上記Ｓｎの成分範囲内でＣｕ−Ｓｎ合
金の結晶粒を微細化し、導電性への影響がほとんど認め
られず、またコスト的に安価な範囲とし、０．１〜０．
６ｗｔ％とした。

Ｐについては、脱酸効果が得られる麓を下限とし、導電
性の点より上限が決まり、０．００５〜０．１５ｗｔ％
とした。

また第２発明において、　ＺｎについてはＰの脱酸効果
補助およびはんだ付は性、はんだ耐熱剥離性向上の点よ
り、、　ｐｂについてははんだ付は性向上の点より、Ｍ
ｎについてはＰの脱酸効果補助の点より、さらにＦｅ、
　ＡＱｌＭｇ、　Ｓｉ、　Ｚｒ、　Ｃ０．Ｂについては
耐熱性の向上の点より、これらの効果の得られる最小量
を下限とし、コストおよび導電性の点より上限が決まり
１合計で０．Ｏ１〜ｌｗｔ％とした。

上記組成の合金を最終加工率４５〜８５％となるように
冷間圧延することにより、導電性が良好な合金が得ら耽
る。最終加工率の範囲については、上記成分範囲におい
て、　４２Ａ１１ｏｙと同等の強度水準が得られる最小
加工率を下限とし、上限については、繰り返し曲げ性お
よび曲げ成形加工性を確保する水準として、４５〜８５
％とした。

上記の最終圧延後、１５０〜４５０℃で焼鈍またはテン
ションアニールすることにより、曲げ変形加工性が向上
する。この最終圧延後の低温、焼鈍あるいはテンション
アニールについては、曲げ成形加工性の向上を目的とし
、効果の得られる最小温度を下限とし、焼鈍により強度
水準への影響がほとんど認められない範囲として、１５
０〜４５０℃とした。

・　〔実施例〕以下、この発明の一実施例について説明する。

第１表に供試材の成分値および最終加工率を示す。

試料は＆１〜１６については、各組成に調整後高周波誘
導加熱炉にて溶製し、得られた鋳塊を圧延と焼鈍を繰り
返し、種々の最終加工率で冷間圧延することにより、最
終的に板厚０．２５ｍｍの試料を得た。また、ＣＤＡ１
９４Ａｌｌｏｙおよび４２Ａｌｌｏｙについては、市販
のものより０．２５ｍｍの板厚の試料を得た。

次に上記試料の諸特性の測定結果を第２表に示す。第２
表より１本発明品の合金は機械的特性。

繰り返し曲げ性、導電性、耐変形性に優れていることが
わかる。この特性向上の効果について１例えば試料＆５
．６ではＮｉの添加量が異なっているが、Ｎｉ添加によ
り引張強さ、硬さ、繰り返し曲げ性が著しく向上してお
り、伸びや導電率の低下というような悪影響は認められ
ず、Ｎｉの添加が諸特性向上の主効果となっている。

また試料＆１〜４は、同一成分で、最終冷間加工率の異
なるものであるが、試料Ｈａ　１では引張強さおよび耐
変形強度の点で不満足であり、試料Ｎα４では繰り返し
曲げ性および曲げ加工性の点で十分でない、すなわち適
正な加工率を選択することが肝要である。

さらに試料＆７〜１６はＺｎ、　Ｐｂ、　Ｆｅ、　Ａｎ
、　Ｍｇ、　Ｍｎ。

ＳＬ、　Ｚｒ、　Ｃ０．　Ｂを添加したものであるが、
Ｎｉ添加による諸特性の向上効果を減することなく、ま
た伸びや導電率の低下というような悪影響も認められな
い。

なお、半導体リードフレーム用材料として、はんだ付は
性および耐熱剥離性は重要な特性の一つであるが、この
評価方法として、試料勲１〜１６について、６／４Ｐｂ
−３ｎはんだによるはんだ付は試験。

および１５０℃大気中で５００時間の耐候後、１８０℃
密着曲げ試験を行った。その結果、全ての試料共良好で
あったが、はんだ付は性については試料Ｎａ７゜８、耐
熱剥離性については試料Ｎα７が特に優れており、この
効果はＺｎ、　Ｐｂの添加によるものであることがわか
る。

さらに試料Ｎｏ１〜１６を各温度にて３０分加熱し、軟
化温度の測定を行った結果、試料Ｎａ　１〜８は同等で
あり、これに比較して、試料＆９〜１６では耐熱性の向
上が見られた。すなわちこの効果はＦｅ。

ＡＱ、　Ｍｇ、　Ｍｎ、　ＳＬ、Ｚｒ、　Ｃ０．　Ｂの
添加によるものであることがわかる。

また試料ＮＱＩ〜１６について、２８０℃で３０分低温
焼鈍を施したものについて、９０°Ｖ曲げおよび曲げ半
径Ｏｍｍにて曲げ試験を実施した結果、すべての試料に
ついて、低温焼鈍材の方が曲げ性に優れた結果であった
。また、機械的特性の劣化も認められず、低温焼鈍によ
る曲げ加工性の改善は有効であった。

なお、本発明合金はＺＩＰ用リードフレーム材料として
優れているが、高強度と高導電性を有するため、他の半
導体パッケージ用材料や、その他電気機器用材料として
も十分有用である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、比較的安価な成分で
、４２Ａ１１ｏｙに匹敵する強度を有し、４２Ａｌｌａ
ｙよりも導電性の良好な優れたＺＩＰ用リードフレーム
材料が得られる効果がある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｓｎ１．７〜２．５ｗｔ％、Ｎｉ０．１〜０．６
ｗｔ％およびＰ０．００５〜０．１５ｗｔ％を含有し、
残部が実質的に銅より成り、これを最終加工率４５〜８
５％となるように冷間圧延したことを特徴とするジグザ
グ・インライン・パッケージ用銅基合金。
（２）最終冷間圧延後１５０〜４５０℃で低温焼鈍また
はテンションアニールを施したことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のジグザグ・インライン・パッケー
ジ用銅基合金。
（３）Ｓｎ１．７〜２．５ｗｔ％、Ｎｉ０．１〜０．６
ｗｔ％、Ｐ０．００５〜０．１５ｗｔ％、およびＺｎ、
Ｐｂ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｂ
の１種あるいは２種以上を合計で０．０１〜１ｗｔ％含
有し、残部が実質的に銅より成り、これを最終加工率４
５〜８５％となるように冷間圧延したことを特徴とする
ジグザグ・インライン・パッケージ用銅基合金。
（４）最終冷間圧延後１５０〜４５０℃で低温焼鈍また
はテンションアニールを施したことを特徴とする特許請
求の範囲第３項記載のジグザグ・インライン・パッケー
ジ用銅基合金。