JP2673967B2 - 高強度を有する半導体装置のＣｕ合金製リードフレーム材 - Google Patents
高強度を有する半導体装置のＣｕ合金製リードフレーム材Info
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- JP2673967B2 JP2673967B2 JP2146000A JP14600090A JP2673967B2 JP 2673967 B2 JP2673967 B2 JP 2673967B2 JP 2146000 A JP2146000 A JP 2146000A JP 14600090 A JP14600090 A JP 14600090A JP 2673967 B2 JP2673967 B2 JP 2673967B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高強度を有し、したがって半導体装置の
高集積化および軽量化に十分対応することができ、かつ
導電性、耐熱性、およびはんだ付け性にもすぐれたCu合
金製リードフレーム材に関するものである。
高集積化および軽量化に十分対応することができ、かつ
導電性、耐熱性、およびはんだ付け性にもすぐれたCu合
金製リードフレーム材に関するものである。
従来、ICやLSIなどの半導体装置のリードフレーム材
として、例えば特公昭64−449号公報に記載されるとお
りの、 Fe:2〜2.4％、P:0.001〜0.1％、 Zn:0.01〜１％、Mg:0.001〜0.1％、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成（以上
重量％、以下％は重量％を示す）を有するCu合金で構成
されたものが知られている。
として、例えば特公昭64−449号公報に記載されるとお
りの、 Fe:2〜2.4％、P:0.001〜0.1％、 Zn:0.01〜１％、Mg:0.001〜0.1％、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成（以上
重量％、以下％は重量％を示す）を有するCu合金で構成
されたものが知られている。
一方、近年の半導体装置の高集積化および軽量化はめ
ざましく、これに伴ない、これの構造部材であるリード
フレームにもより一層の薄肉化が要求されているが、上
記の従来Cu合金製リードフレーム材は、リードフレーム
に要求される導電性、耐熱性、およびはんだ付け性には
すぐれるものの、強度が十分でなく、このため上記従来
Cu合金製リードフレーム材の場合、満足な薄肉化をはか
ることができないのが現状である。
ざましく、これに伴ない、これの構造部材であるリード
フレームにもより一層の薄肉化が要求されているが、上
記の従来Cu合金製リードフレーム材は、リードフレーム
に要求される導電性、耐熱性、およびはんだ付け性には
すぐれるものの、強度が十分でなく、このため上記従来
Cu合金製リードフレーム材の場合、満足な薄肉化をはか
ることができないのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記
の従来Cu合金製リードフレーム材に着目し、これのより
一層の強度向上をはかるべく研究を行なった結果、上記
の従来Cu合金製リードフレーム財を構成するCu合金に、
合金成分としてSnを0.005〜0.05％含有させると、この
結果のリードフレーム材は、すぐれた導電性、耐熱性、
およびはんだ付け性を保持した状態で、一段と高強度を
もつようになり、したがって薄肉化が可能となり、半導
体装置の高集積化および軽量化に対応することができる
ようになるという研究結果を得たのである。
の従来Cu合金製リードフレーム材に着目し、これのより
一層の強度向上をはかるべく研究を行なった結果、上記
の従来Cu合金製リードフレーム財を構成するCu合金に、
合金成分としてSnを0.005〜0.05％含有させると、この
結果のリードフレーム材は、すぐれた導電性、耐熱性、
およびはんだ付け性を保持した状態で、一段と高強度を
もつようになり、したがって薄肉化が可能となり、半導
体装置の高集積化および軽量化に対応することができる
ようになるという研究結果を得たのである。
この発明は、上記研究結果にもとづいてなされたもの
であって、 Fe:2〜2.4％、P:0.035〜0.1％、 Zn:0.47〜１％、Mg:0.001〜0.05％、 Sn:0.005〜0.05％、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成を有す
るCu合金で構成してなる半導体装置のCu合金製リードフ
レーム材に特徴を有するものである。
であって、 Fe:2〜2.4％、P:0.035〜0.1％、 Zn:0.47〜１％、Mg:0.001〜0.05％、 Sn:0.005〜0.05％、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成を有す
るCu合金で構成してなる半導体装置のCu合金製リードフ
レーム材に特徴を有するものである。
つぎに、この発明のリードフレーム材を構成するCu合
金において、成分組成を上記の通りに限定した理由を説
明する。
金において、成分組成を上記の通りに限定した理由を説
明する。
（Ａ） Fe Fe成分には、強度を向上させる作用があるが、その含
有量が２％未満では所望の高強度を確保することができ
ず、一方その含有量が2.4％を越えると、導電率が低下
するようになると共に、素地中にFeの巨大析出物が形成
されるようになって圧延加工性が劣化するようになるこ
とから、その含有量を２〜2.4％と定めた。
有量が２％未満では所望の高強度を確保することができ
ず、一方その含有量が2.4％を越えると、導電率が低下
するようになると共に、素地中にFeの巨大析出物が形成
されるようになって圧延加工性が劣化するようになるこ
とから、その含有量を２〜2.4％と定めた。
（ｂ） Ｐ Ｐ成分には、脱酸作用があるほか、Feと結合して素地
中に微細に分散する鉄りん化物を形成し、もって強度、
導電性、および耐熱性を向上させる作用があるが、その
含有量が0.035％未満では前記作用に所望のすぐれた効
果が得られず、一方その含有量が0.1％を越えると、導
電性が低下するようになることから、その含有量を0.03
5〜0.1％と定めた。
中に微細に分散する鉄りん化物を形成し、もって強度、
導電性、および耐熱性を向上させる作用があるが、その
含有量が0.035％未満では前記作用に所望のすぐれた効
果が得られず、一方その含有量が0.1％を越えると、導
電性が低下するようになることから、その含有量を0.03
5〜0.1％と定めた。
（ｃ） Zn Zn成分には、Ｐ成分と同様に脱酸作用があるほか、強
度、伸び、および導電率の変化率を少なくする、すなわ
ちこれらの特性を安定化する作用があるが、その含有量
が0.47％未満では前記作用に所望のすぐれた効果が得ら
れず、一方１％を越えて含有させても前記作用が飽和
し、より一層の向上効果が得らればかりでなく、導電性
が低下するようになることから、その含有量を0.47〜１
％と定めた。
度、伸び、および導電率の変化率を少なくする、すなわ
ちこれらの特性を安定化する作用があるが、その含有量
が0.47％未満では前記作用に所望のすぐれた効果が得ら
れず、一方１％を越えて含有させても前記作用が飽和
し、より一層の向上効果が得らればかりでなく、導電性
が低下するようになることから、その含有量を0.47〜１
％と定めた。
（ｄ） Mg Mg成分には、伸びおよび導電性を損なうことなく、強
度、耐熱性、およびはんだ性付けを向上させる作用があ
るが、その含有量が0.001％未満では前記作用に所望の
効果が得られず、一方その含有量が0.05％を越えても、
Snによる強度改善に顕著な向上効果が得られないことか
ら、その含有量を0.001〜0.05％と定めた。
度、耐熱性、およびはんだ性付けを向上させる作用があ
るが、その含有量が0.001％未満では前記作用に所望の
効果が得られず、一方その含有量が0.05％を越えても、
Snによる強度改善に顕著な向上効果が得られないことか
ら、その含有量を0.001〜0.05％と定めた。
（ｅ） Sn Sn成分には、FeおよびMgと共存した状態で、はんだ付
け性および伸びを損なうことなく、強度を著しく向上さ
せ、さらに耐熱性も向上させる作用があるが、その含有
量が0.005％未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方その含有量が0.05％を越えると導電性が低下す
るようになることから、その含有量を0.005〜0.05％と
定めた。
け性および伸びを損なうことなく、強度を著しく向上さ
せ、さらに耐熱性も向上させる作用があるが、その含有
量が0.005％未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方その含有量が0.05％を越えると導電性が低下す
るようになることから、その含有量を0.005〜0.05％と
定めた。
つぎに、この発明のCu合金製リードフレーム材を実施
例により具体的に説明する。
例により具体的に説明する。
通常の低周波溝型誘導炉を用い、それぞれ第１表に示
される成分組成をもったCu合金溶湯を調製し、半連続鋳
造法にて厚さ:150mm×幅:400mm×長さ:1500mmの寸法を
もった鋳塊とした後、この鋳塊に圧延開始温度:900℃に
て熱間圧延を施して厚さ:11mmの熱延板とし、ついで水
冷後、前記熱延板の上下面を面削して厚さ:10mmとした
状態で、１次冷間圧延を施して、その厚さを2.5mmと
し、 続いて温度:550℃に３時間保持の条件で１次時効処理を
施した後、ロールバフ研磨にて表面の酸化膜および汚れ
を除去した状態で、２次冷間圧延を施して、厚さ:0.833
mmとし、さらに温度:500℃に２時間保持の２次時効処理
を施した後、同じくロールバフ研磨を施した状態で、仕
上圧延率:70％にて最終冷間圧延を行なって厚さ:0.25mm
の条材とし、これに最終的に250〜350℃の範囲内の所定
温度に15分間保持の条件で歪取り焼鈍を行ない、酸洗す
ることにより本発明Cu合金製リードフレーム材（以下、
本発明フレーム材という）１〜６および比較Cu合金製リ
ードフレーム材（以下、比較フレームという）１〜９を
それぞれ製造した。
される成分組成をもったCu合金溶湯を調製し、半連続鋳
造法にて厚さ:150mm×幅:400mm×長さ:1500mmの寸法を
もった鋳塊とした後、この鋳塊に圧延開始温度:900℃に
て熱間圧延を施して厚さ:11mmの熱延板とし、ついで水
冷後、前記熱延板の上下面を面削して厚さ:10mmとした
状態で、１次冷間圧延を施して、その厚さを2.5mmと
し、 続いて温度:550℃に３時間保持の条件で１次時効処理を
施した後、ロールバフ研磨にて表面の酸化膜および汚れ
を除去した状態で、２次冷間圧延を施して、厚さ:0.833
mmとし、さらに温度:500℃に２時間保持の２次時効処理
を施した後、同じくロールバフ研磨を施した状態で、仕
上圧延率:70％にて最終冷間圧延を行なって厚さ:0.25mm
の条材とし、これに最終的に250〜350℃の範囲内の所定
温度に15分間保持の条件で歪取り焼鈍を行ない、酸洗す
ることにより本発明Cu合金製リードフレーム材（以下、
本発明フレーム材という）１〜６および比較Cu合金製リ
ードフレーム材（以下、比較フレームという）１〜９を
それぞれ製造した。
なお、比較フレーム材１〜６は、いずれもこれを構成
するCu合金の合金成分のうちのいずれかの成分含有量
（第１表に※印を付す）がこの発明の範囲から外れた組
成をもつものである。
するCu合金の合金成分のうちのいずれかの成分含有量
（第１表に※印を付す）がこの発明の範囲から外れた組
成をもつものである。
ついで、この結果得られた各種のフレーム材につい
て、引張強さ、伸び、導電率、および軟化点を測定し、
さらにはんだ付け性を評価する目的で、65％Sn−40％Pb
の組成を有するはんだ材を浸漬法によりめっきし、これ
を大気中、温度:150℃に500時間保持の実用条件にモデ
ィファイした条件で加熱した後、180゜曲げて再び元に
戻す曲げを行ない、曲げ部分におけるはんだ材の剥離の
有無を観察した。これらの結果を第１表に示した。
て、引張強さ、伸び、導電率、および軟化点を測定し、
さらにはんだ付け性を評価する目的で、65％Sn−40％Pb
の組成を有するはんだ材を浸漬法によりめっきし、これ
を大気中、温度:150℃に500時間保持の実用条件にモデ
ィファイした条件で加熱した後、180゜曲げて再び元に
戻す曲げを行ない、曲げ部分におけるはんだ材の剥離の
有無を観察した。これらの結果を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明フレーム材１〜６
は、いずれも上記従来Cu合金製リードフレーム材に相当
する組成を有する比較フレーム材８に比して一段と高強
度を有し、かつ導電性、耐熱性、およびはんだ付け性に
ついても、これと同等あるいはこれ以上のすぐれた特性
をもつことが明らかであり、一方、比較フレーム材１〜
９に見られるように、これを構成するCu合金の合金成分
のうちのいずれかの成分含有量でもこの発明の範囲から
外れると、上記特性のうちの少なくともいずれかの特性
が劣ったものになることが明らかである。
は、いずれも上記従来Cu合金製リードフレーム材に相当
する組成を有する比較フレーム材８に比して一段と高強
度を有し、かつ導電性、耐熱性、およびはんだ付け性に
ついても、これと同等あるいはこれ以上のすぐれた特性
をもつことが明らかであり、一方、比較フレーム材１〜
９に見られるように、これを構成するCu合金の合金成分
のうちのいずれかの成分含有量でもこの発明の範囲から
外れると、上記特性のうちの少なくともいずれかの特性
が劣ったものになることが明らかである。
上述のように、この発明のCu合金製リードフレーム材
は、高強度を有し、かつ導電性、耐熱性、およびはんだ
付け性にもすぐれ、かつ上記従来Cu合金製リードフレー
ム材と比較して一段と高い強度を有するので、リードフ
レームの薄肉化および形状複雑化を可能とし、半導体装
置の高集積化および軽量化に寄与するところ大なる特性
を有するのである。
は、高強度を有し、かつ導電性、耐熱性、およびはんだ
付け性にもすぐれ、かつ上記従来Cu合金製リードフレー
ム材と比較して一段と高い強度を有するので、リードフ
レームの薄肉化および形状複雑化を可能とし、半導体装
置の高集積化および軽量化に寄与するところ大なる特性
を有するのである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊谷 淳一 福島県会津若松市扇町128―７ 三菱伸 銅株式会社若松製作所内 (72)発明者 泉田 益弘 福島県会津若松市扇町128―７ 三菱伸 銅株式会社若松製作所内 (72)発明者 野口 誠司 福島県会津若松市扇町128―７ 三菱伸 銅株式会社若松製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−93325（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−111828（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−111833（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】Fe:2〜2.4％、P:0.035〜0.1％、 Zn:0.47〜１％、Mg:0.001〜0.05％、 Sn:0.005〜0.05％、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成（以上
重量％）を有するCu合金で構成したことを特徴とする高
強度を有する半導体装置のCu合金製リードフレーム材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2146000A JP2673967B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 高強度を有する半導体装置のＣｕ合金製リードフレーム材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2146000A JP2673967B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 高強度を有する半導体装置のＣｕ合金製リードフレーム材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0441631A JPH0441631A (ja) | 1992-02-12 |
| JP2673967B2 true JP2673967B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=15397838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2146000A Expired - Lifetime JP2673967B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 高強度を有する半導体装置のＣｕ合金製リードフレーム材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2673967B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100562790B1 (ko) * | 1998-03-10 | 2006-03-21 | 미츠비시 신도 가부시키가이샤 | 동합금 및 동합금박판 |
| JP6210887B2 (ja) | 2014-01-18 | 2017-10-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 強度、耐熱性及び曲げ加工性に優れたＦｅ−Ｐ系銅合金板 |
| JP6210910B2 (ja) | 2014-03-18 | 2017-10-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 強度、耐熱性及び曲げ加工性に優れたＦｅ−Ｐ系銅合金板 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6293325A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-28 | Mitsubishi Shindo Kk | 半導体装置用Ｃｕ合金リ−ド素材 |
| JPH02111833A (ja) * | 1988-10-20 | 1990-04-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | リードフレーム用銅合金 |
| JPH02111828A (ja) * | 1988-10-20 | 1990-04-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | リードフレーム用銅合金の製造方法 |
| JPH02111850A (ja) * | 1988-10-20 | 1990-04-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | リードフレーム用銅合金の製造方法 |
-
1990
- 1990-06-04 JP JP2146000A patent/JP2673967B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0441631A (ja) | 1992-02-12 |
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| JPH0314901B2 (ja) | ||
| JP2673967C (ja) |
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