JPS6342360A - 半導体機器用銅系リ−ド材の製造法 - Google Patents

半導体機器用銅系リ−ド材の製造法

Info

Publication number
JPS6342360A
JPS6342360A JP18607786A JP18607786A JPS6342360A JP S6342360 A JPS6342360 A JP S6342360A JP 18607786 A JP18607786 A JP 18607786A JP 18607786 A JP18607786 A JP 18607786A JP S6342360 A JPS6342360 A JP S6342360A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
less
strength
copper
properties
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
Application number
JP18607786A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS64458B2 (ja
Inventor
Shoji Shiga
志賀 章二
Yoshimasa Ooyama
大山 好正
Masato Asai
真人 浅井
Tsutomu Sato
力 佐藤
Shigeo Shinozaki
篠崎 重雄
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP18607786A priority Critical patent/JPS6342360A/ja
Publication of JPS6342360A publication Critical patent/JPS6342360A/ja
Publication of JPS64458B2 publication Critical patent/JPS64458B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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〕 本発明は半導体機器用銅系リード材の製造法に関し、特
に半導体のリードフレーム等に利用される強度と導電性
(放熱性)を兼有し、かつ成型加工性、メツキ性、半田
付は性、耐食性等に優れたリード材を提供するものでお
る。
(従来の技術) IC,トランジスター、LSIなどの半導体リードフレ
ームには、42合金ヤコハール合金が使用されているが
、放熱性の観点から銅系の高強度合金が求められている
。このような銅合金としでは、例えばC195(Cu−
1,5wt%Fe−0,8wt%(:、 o −0,6
wt%5n−P合金)(以下wt%を%と略記)やリン
青銅が知られている。
しかしC195は導電率50%lAC3,引張り強さ5
5Kg/−の特性を示すも、成型加工性、メツキ性。
半田付は性が劣り、リン青銅は強度や成型加工性が優れ
ているも、導電率が10〜20%lAC3と低く、放熱
性が劣る。
最近Cu−Ni−Si系の析出を利用したリード材の製
造法が特公昭59−49293M公報により提案されて
いる。これはNi3〜3.5%、Si0.5〜0.9%
、 Zn0.1〜5%、Mn0.02〜1%、残部Cu
からなる鋳塊を600℃以上で熱間加工した後、15℃
/sec以上の冷却速度で冷却し、これに冷間加工と熱
処理を施して仕上げるもので、導電率30〜50%lA
C3,引張り強さ50〜60Ktj/sriのリードフ
レーム材が得られる。また類似の方法が特開昭58−1
24257号公報及び特公昭60−45698号公報に
より提案されており、何れも2〜5μのNizSi析出
物が分散した組織を示す。
(発明が解決しようとする問題点〕 日進月歩の半導体において、高密度化、高集積化と同時
に高度の信頼性が益々強く志向され、これ等に利用され
るリードフレームの特性も一層の高性能化が望まれてい
る。このためには析出物を微細均質に析出させて強度と
導電率を向上させることが重要であると同時に析出物の
吊を必要最小限に押えることが望ましい。即ち析出物が
大きい程、また高濃度程成型加工性に乏しい結果となり
、必要な強度を得るためにより多量の析出物を利用する
と、メツキのフタレやピンホールが多くなると共に、半
田付は性も低下する等悪循環におち入る。
LSIやVLSIに必要とされるリード数の多い高精密
微細なリードフレーム材には、強度及び導電率を共に高
く保持すると同時に、プレスやエツチングによる打法き
曲げ加工に耐える精密な成型加工性とA9ヤ5n−Pb
合金などのメツキの健全性、半田付けの信頼性、耐食性
等が強く求められている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はこれに鑑み種々研究の結果、半導体リードフレ
ーム等に利用される強度と導電性(放熱性)を兼有し、
かつ成型加工性、メツキ性、半田付は性、 i4食性等
に優れた半導体機器用銅系リード材の製造法を開発した
ものである。
本発明製造法の一つは、NiとSiをNi0.6〜3.
5%、Siを0.1〜1.0%の範囲内でNiとSiの
比(Ni/Si)が2〜6となるように含み、O2含有
量を0.0050%以下に制限し、残部Cuと不可避的
不純物からなる銅合金素材を800〜980℃で10秒
〜5分間加熱して急冷した後、5%以上の冷間加工歪を
加え、しかる模360〜600℃で1分以上加熱処理す
ることを特徴とするものでおる。
本発明製造法の伯の一つは、NiとSiをNi0.6〜
3.5%、Si0.1〜1.0%の範囲内でNiとSi
の比(Ni/Si)が2〜6となるように含み、更にS
n6%以下、Zn5%以下、Mn0.5%以下の範囲内
で何れか1種以上、又は/及びMgo、1%以下、 C
a0.1%以下。
REo、1%以下の範囲内で何れか1種以上を含み、O
2含有量をo、 ooso%以下に制限し、残部Cuと
不可避的不純物からなる銅合金素材を、800〜900
℃で10秒〜5分間加熱して急冷した後、5%以上の冷
間加工歪を加え、しかる後360〜600℃で1分以上
加熱処理することを特徴とするものである。
即ち本発明は、上記組成からなる銅合金を常法により溶
解鋳造し、得られた鋳塊を700〜900℃に加熱して
熱間加工し、これに必要に応じて所定寸法まで冷間加工
を加えて銅合金素材とする。この素材を800〜900
℃に10秒〜3分間加熱して急冷した後、5%以上の冷
間加工歪を付与してから360〜600℃で1分以上加
熱処理するものである。
尚加熱処理後に、加工を付与したり、加Tと熱処理を繰
返して付与することもできる。また加工後に、200〜
350℃の低温加熱処理を施したり、テンションレベラ
ーで仕上げることもできる。
また上記組成の合金は、溶解鋳造に際し、脱酸剤として
PやBを0.2%以下の範囲内で添加することができる
。更に熱間加工性の向上、脱硫作用、結晶微細化、析出
反応のコントロール。
強度、延び、耐熱性等の改善のため、Fe。
Co、Ti、 Zr、Be、Nb、Te、Ta。
V、As、Sb、Ge、I n、A1.Y、Cd。
A9. Au、Pt、Pd等を1%以下の範囲内で添加
することもできる。
(作 用〕 本発明において、NiとSlをNro、a〜3.5%、
Si0.1〜i、o%の範囲内でNiとSiの比(Ni
/Si)が2〜6となるように含有せしめたのは、Ni
/Siが2〜6の範囲においてNizSi等を析出せし
めるためで、Ni0.6%未満でもSi0.1%未満で
も強度が不十分でおり、Niが3.5%を越えても、S
iが1.0%を越えても析出物が過剰となり、成型加工
性、メツキ性、半田付は性等を劣化するためである。ま
たNiとSiの比(Ni/Si)が上記範囲より外れる
と、遊離又は固溶のNiとSiが過剰となり、導電率を
著しく低下せしめるばかりか、半田付けの信頼性に有害
となり、かつメツキ性を劣化する。
上記合金は、これにSn、Zn、Mn (以下A群元素
と略記)又は/及びMg、Ca、RE(以下B群元素と
略記)を付加することにより、リード材に要求される特
性を一層高度に活用できる。即ちA群元素は固溶元素で
あり、強度や加工性を向上し、半田付は性を改善する。
しかし導電率を低下するので、過剰の添加は実用的でな
い。この傾向は3n、!vlnで特に著しく、一方過剰
のZnは耐食性を低下するばかりか、半導体パッケージ
工程でZn蒸気による汚染問題を起す。またB群元素は
析出元素で導電率を大巾に低下することなく、強度を改
善し、かつ脱硫、脱酸素に有効に作用する。更に熱間加
工性を改善するばかりか、溶体化時の粒成長を抑え、リ
ード材の加工性や強度向上に働く。ただし過剰濃度では
メツキ性や半田付は性を低下するばかりか、溶解鋳造や
熱間加工を困難にする。
上記A群及び8群の両元素を併用するとき、その作用効
果も併せて奏することができる。特にこれ等元素の重要
な作用は溶体化焼入処理の完全化と冷却過程で不可避的
に起るNizSi析出を極少化することで、これにはS
n、Mg。
Zn2Mn等が有効である。
また■含有量を0.0050%以下と制限したのは過剰
のα分は製造加工を困難にするばかりか、強度、成型加
工性、メツキ性、半田付は性等の特性を劣化するためで
ある。
上記組成の合金素材は、800〜980℃で10秒〜5
分聞の加熱処理により溶体化できる。しかして下限未満
の処理では溶体化が不十分であり、上限を越えると結晶
粗大化などの不都合を生じる。加熱後は直ちに急冷し、
常温で溶体化状態とする。冷却速度は約り0℃/sec
以上、特に望ましくは360℃までの高温域で25℃/
sec以上とする。溶体化された素材は5%以上の加工
歪を加えてから360〜600℃で1分以上加熱処理す
ることにより、微細均一な析出を行なうことができる。
この加熱処理に先立つ加工は均質な析出に必要な条件で
あり、かつ強度の向上に動くもので、特に望ましくは5
分以上である。以上の処理により析出物は実質的に1μ
以下となり、導電率を回復して機械的強度を極大化する
と共に実用諸特性を最適化できる。
上記加熱処理の後、再び冷間加工、特に望ましくは5〜
50%の加工を付加することにより、強度の向上と調質
に有効であり、かつ表面平滑化など表面品質を向上し、
ボンディングやメツキ性、半田付は性の向上に大きく寄
与する。
実施例1 第1表に示す組成(分析値)の合金を黒鉛ルツボで溶解
して金型鋳型に鋳造し、外削して巾100#l111.
厚さ40!R1II、長ざ300#とした鋳塊を880
℃に加熱して熱間圧延により厚さ8護の板とした。この
板を酸洗してから冷間圧延、焼鈍。
冷間圧延の工程により厚さ0.5.の板とし、非酸化雰
囲気炉中で連続的に850℃で1分間加熱してから水シ
Vワーにより30秒以内で常温まで冷却した。これを厚
ざ0.42.まで冷間圧延した後、420’Cで2時間
加熱処理し、次に厚さ0.35mまで冷間圧延してから
テンションレベラーと300 ’C・30分の加熱処理
を施した。
このようにして仕上げた板について引張強ざ。
伸び、導電率2曲げ成型性、半田付は性、Agメツキ性
、5n−Pb合金メツキ性及び耐食性を調べた。その結
果を第2表に示す。
曲げ成型性は、板の圧延方向と、その直角方向について
、先端各種半径(R)の90”ポンチを用いたV曲げ法
により、板厚(1)に対する割れの発生しない最少曲げ
半径(R)との比(R/l)を求めた。半田付は性は板
の直径5mの部分にCuのリード線を半田付けし、15
0℃で150時間処理した後、プル試験を行なって接合
力(Ky/7)を求めた。Agメツキ性は表面を0.3
μエツチングしてから下記A9ストライクメツキ浴とA
3厚メツキ浴を用いて厚さ3μのAgメツキを行ない、
これを450℃で5分間加熱して実体顕微鏡によりフク
レの有無を調べた。また5n−Pb合金メツキは下記の
3 n−Pb合金メツキ浴を用い、厚さ7.5μの3n
−io%Pb合金メツキを施し、100℃で3001.
’i間エージングしてから180°密着曲げを行ない、
メツキ層の剥離を実体顕微鏡で観察した。また耐食性に
ついては、JIS C3806に準じ、3%NH3蒸気
中で引張強さの75%の荷重をかけ、破断までの時間を
測定した。
△3ストライクメツキ浴 A!7Cn    3.5 g/I KGN     35g/l 電流密度   5A/dイ 時   間    15  SeC /”J厚メツキ浴 A’jCN    30’J/、I K CN     50g/ 、i! に2CO315y/f 電流密度   2.5 A/d尻 5n−Pb合金メツキ浴 Sn  十+             50(j/1
p  b++             4.4g /
 1t−bB F4    1oog/ J!。
ト13BO3309/1 βナフトール  1.5cJ#! ニカワ   2g/l 浴   温      15℃ 電流密度    4.OA/d尻 実施例2 第1表中No、 5に示す本発明用合金を用い、実施例
1と同様にして厚さ0.5#の板とし、その後の工程を
変えて厚さ0.35Mの板に仕上げ、これ等について実
施例1と同様にして各特性を調べた。その結果を第2表
に併記した。
表中本発明法N0.17は実施例1の850℃・1分間
の加熱に代えて980℃で15秒間加熱した。本発明法
No、 18は実施例1の冷間圧延後の420℃・2時
間の加熱処理に代えて、510’Cで0.5時間加熱し
た。本発明法Nα19は実施例1において急冷後、0.
438mまで冷間圧延してから420 ’Cで2時間加
熱した。比較法Nα20は、実施例1における急冷に代
えて空冷(冷却速度は約4〜5℃/5ec) L/た。
比較法Nα21は実施例1の850℃・1分間の加熱に
代えて900℃で7分間加熱した。
比較法No、22は実施例1の420℃・2時間の加熱
処理に代えて650℃で15分間加熱した。比較法Nα
23は実施例1の420℃・2時間の加熱処理に代えて
330℃で6時間加熱した。
第2表から明らかなように、本発明法No1−10及び
No、 17〜19によるものは、大きな強度と成型加
工性を兼有し、かつ導電性、半田付は性。
メツキ性及び耐食性が優れていることが判る。
特にN011〜3に対しA群又は/及び8群の元素を含
有するNα4〜10及びNα17〜19では導電性に多
少の低下は認められるも強度、成型加工性。
半田付は性等の改善効果が大きいことが判る。
これに対し本発明で規定する合金組成より外れる比較法
Nα11〜16及び本発明で規定する製造条件より外れ
る比較法N(120〜23では特性の何れか一つ以上が
劣ることが判る。即らNiと5iの比(Ni/Si)が
外れる比較法N011.12では半田付は性及び3n−
pb合金メツキ性が劣り、Zn含有量の多い比較法N0
13では導電性及び耐食性が劣り、M9含有量の多い比
較法Nα14及びSn含有量の多い比較法N0.15で
は熱間加工及び冷間加工で割れが発生し、歩留りが低い
ばかりか、特性も劣る。またQ含有量が過剰な比較法N
α16では加工性、メツキ性及び半田付は性が劣る。更
に溶体化処理条件が外れる比較法Nα20、21では、
強度及び成型加工性が劣り、溶体化処理後の加熱処理条
件が外れる比較法Nα22゜23では強度が劣るばかり
か、半田付は性やメツキ性が不十分でおる。
〔発明の効果〕
このように本発明によれば、半導体リードフレーム等に
要求される広範な特性を高度に満足できるもので、半導
体機器用リード材として高集積化、高機能化と共に高信
頼性とコストパフォーマンスを同時に達成することがで
きる等工業上顕著な効果を奏するものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)NiとSiをNi0.6〜3.5wt%、Si0
    .1〜1.0wt%の範囲内でNiとSiの比(Ni/
    Si)が2〜6となるように含み、O_2含有量を0.
    0050wt%以下に制限し、残部Cuと不可避的不純
    物からなる銅合金素材を、800〜980℃で10秒〜
    5分間加熱して急冷した後、5%以上の冷間加工歪を加
    え、しかる後360〜600℃で1分以上加熱処理する
    ことを特徴とする半導体機器用銅系リード材の製造法。
  2. (2)NiとSiをNi0.6〜3.5wt%、Si0
    .1〜1.0wt%の範囲内でNiとSiの比(Ni/
    Si)が2〜6となるように含み、更にSn6wt%以
    下、Zn5wt%以下、Mn0.5wt%以下の範囲内
    で何れか1種以上、又は/及びMg0.1wt%以下、
    Ca0.1wt%以下、RE(希土類)0.1wt%以
    下の範囲内で何れか1種以上を含み、O_2含有量を0
    .0050wt%以下に制限し、残部Cuと不可避的不
    純物からなる銅合金素材を、800〜980℃で10秒
    〜5分間加熱して急冷した後、5%以上の冷間加工歪を
    加え、しかる後360〜600℃で1分以上加熱処理す
    ることを特徴とする半導体機器用銅系リード材の製造法
JP18607786A 1986-08-07 1986-08-07 半導体機器用銅系リ−ド材の製造法 Granted JPS6342360A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18607786A JPS6342360A (ja) 1986-08-07 1986-08-07 半導体機器用銅系リ−ド材の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18607786A JPS6342360A (ja) 1986-08-07 1986-08-07 半導体機器用銅系リ−ド材の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6342360A true JPS6342360A (ja) 1988-02-23
JPS64458B2 JPS64458B2 (ja) 1989-01-06

Family

ID=16181978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18607786A Granted JPS6342360A (ja) 1986-08-07 1986-08-07 半導体機器用銅系リ−ド材の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6342360A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02114404A (ja) * 1988-10-25 1990-04-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 電気・電子機器用銅合金細線
WO2005083137A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-09 The Furukawa Electric Co., Ltd. Copper alloy
JP2008024999A (ja) * 2006-07-24 2008-02-07 Dowa Holdings Co Ltd 耐力および曲げ加工性に優れたCu−Ni−Si系銅合金板材

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02114404A (ja) * 1988-10-25 1990-04-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 電気・電子機器用銅合金細線
WO2005083137A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-09 The Furukawa Electric Co., Ltd. Copper alloy
US8951371B2 (en) 2004-02-27 2015-02-10 The Furukawa Electric Co., Ltd. Copper alloy
JP2008024999A (ja) * 2006-07-24 2008-02-07 Dowa Holdings Co Ltd 耐力および曲げ加工性に優れたCu−Ni−Si系銅合金板材

Also Published As

Publication number Publication date
JPS64458B2 (ja) 1989-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6132529A (en) Leadframe made of a high-strength, high-electroconductivity copper alloy
US4822560A (en) Copper alloy and method of manufacturing the same
JPH0841612A (ja) 銅合金およびその製造方法
JPH0625388B2 (ja) 高強度、高導電性銅基合金
JP3797882B2 (ja) 曲げ加工性が優れた銅合金板
US5147469A (en) Process for producing copper-based alloys having high strength and high electric conductivity
JP2001049369A (ja) 電子材料用銅合金及びその製造方法
JP4567906B2 (ja) 電子・電気部品用銅合金板または条およびその製造方法
US5205878A (en) Copper-based electric and electronic parts having high strength and high electric conductivity
US5637274A (en) Palladium alloy thin wire for wire bonding semiconductor elements
JP3049137B2 (ja) 曲げ加工性が優れた高力銅合金及びその製造方法
JPH10152737A (ja) 銅合金材及びその製造方法
JPH0987814A (ja) 電子機器用銅合金の製造方法
JPS6342360A (ja) 半導体機器用銅系リ−ド材の製造法
JP3410125B2 (ja) 高強度銅基合金の製造方法
JPH10287939A (ja) 打抜加工性に優れた電気電子機器用銅合金
JPS63109132A (ja) 高力導電性銅合金及びその製造方法
JPS6311418B2 (ja)
JPH06212374A (ja) 強度及び曲げ加工性が優れた銅合金材の製造方法
JPH09143597A (ja) リードフレーム用銅合金およびその製造法
JPH0219432A (ja) 半導体機器リード材又は導電性ばね材用高力高導電銅合金
JPS6141751A (ja) リ−ドフレ−ム用銅合金材の製造法
JP3044384B2 (ja) 高強度高導電性銅基合金およびその製造法
JPS634885B2 (ja)
JPS6369933A (ja) 電子・電気機器用銅合金とその製造法