JPH02104624A - リードフレーム材料の製造方法 - Google Patents

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、集積回路用素子のリードフレーム素材の打抜
き加工時の加工精度を向上させることを目的としたリー
ドフレーム材の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

集積回路用素子のリードフレームは主として４２％Ｎｉ
合金等の帯板を打抜加工して製造される。

近年集積回路用素子の高集積化に伴ってリードフレーム
は多ピン、複雑化してきており、打抜き加工時に生じる
リードの変形や位置変化がリード線を接続するワイヤボ
ンディング作業の自動位置決め等において、大きな問題
となっている。

このため、従来に比べ数段打抜き加工性に優れたリード
フレーム材料が必要になっている。

従来、こうしたリードの変形、位置変化の防止のために
帯板の残留応力を熱処理により、低減する方法が採用さ
れてきた。

しかし、この方法による打抜き加工性改善は。

リードフレームの多ビン、複雑化とともにその有効性が
軽減されてきている。

従来より打抜き加工性の点から、リードフレーム材は焼
鈍後硬さを上げるために２０〜３０％程度の圧下率の冷
間圧延を施して、Ｈｖ１８０−２２０の硬さにして打抜
き素材に供されている。このために圧延異方性を有して
おり、圧延方向と直角方向とで打抜き性が異なるという
欠点を有している。

したがって、このようなリードフレーム材を種々のパタ
ーンに打抜く場合、前述の圧延異方性に　　　　−より
リードの位置変化を生じ易い傾向にある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者は、こうした圧延異方性が打抜き時のリードの
変形、位置変化を助長するという知見に鑑み、この点を
是正しリードフレームワイヤボンディング部の段差等の
変形の発生を防止するリードフレーム材料の製造方法を
提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は従来の焼鈍−最終冷間圧延の工程に起因する
圧延異方性を解消するために最終冷間圧延−熱処理工程
による検討を行なった。

しかし、この工程により圧延異方性が解消される反面、
得られる材料の硬さが従来に比べ低くなり、これに伴っ
て材料の延性が増大し、逆にリードの変形１位置変化が
大きくなるという結果を招いた。

この改善方法として、先に発明、出願した（特願昭６３
−１１０１６８号）特定の応力を残留させる方法と最終
冷間圧延後に熱処理を実施する方法を組合せることを検
討した。

その結果、圧延異方性に基づく打抜時のリードの位置変
化が顕著に改善され、極めて優れた打抜性を有するリー
ドフレーム材料が得られることを見出した。

すなわち本発明は２、Ｎｉ３８〜５０重量％を含有する
Ｆ　ｅ−Ｎ　ｉ合金を最終冷間圧延を行なった後、５５
０℃以上の温度で熱処理して圧延異方性を除去し、次に
冷間で引張と同時に繰り返し曲げを行なうことを特徴と
する打抜き加工性に優れたリードフレーム材料の製造方
法である。

本発明における最終冷間圧延後の熱処理条件は、５５０
℃未満においては、圧延異方性が残存するために効果が
認められず、５５０℃以上とした。

熱処理時間は熱処理温度により、適宜選択する必要があ
るが、概念的に本発明範囲の低温域では長時間必要で、
高温域では短時間の熱処理でよい。

具体的には後述の実施例が指針となる。この場合、９０
０℃以上の温度においては材料の硬さの低下が顕著にな
り、一方熱処理時間を考慮すると好ましい温度範囲は、
７００〜８５０℃である。

また、前記熱処理後の冷間での引張と同時に行なう繰り
返し曲げにより、特願昭６３−１１０１６８号で述べた
ように表層部に圧縮応力、中央部に引張応力が存在する
応力分布を有するようになる。

この場合、圧縮応力と引張応力の最大差が２ｋｇ／画２
以上である場合に良好な打抜性が得られる。

なお、このような引張と同時に行なう繰り返し曲げはテ
ンションレベラーあるいはロールレベラー等の加工方法
が該当する。

なお、本発明実施後にリードフレーム製造工程として帯
素材を所定幅にスリット加工し、加工部の応力除去のた
め、比較的低温で短時間の熱処理（以下ストレスレリー
フと言う）を行なうことが考えられるが、材料硬さの低
下および本発明の効果に影響を与えるものである。

また、最終冷間圧延後、スリット加工を施し、次に本発
明の熱処理を施した後、テンションレベラーあるいはロ
ーラーレベラーによる加工を施しても同一の結果が得ら
れる。この場合ストレスレリーフは省略されることにな
る。

〔実施例〕

以下１本発明を実施例により説明する。

Ｎｉ　４２重量％を含有するＦｅ−Ｎｉ合金（４２Ｎｉ
合金）に冷間圧延と焼鈍を繰り返した後、圧下率２５％
の最終冷間圧延を施し製品板厚（０，２５４＋ｎｏ＋）
とした。

次に第１表に示す種々の条件で圧延異方性除去のための
熱処理を施した後テンションレベラーにより表層部に圧
縮応力、中央部に引張応力が存在する応力状態とした。

なお、テンションレベラーの条件は、ロール径１６ｍ５
φ、ロールピッチ２５ｍ、ロール数２１本、テンション
レベラーによる伸びは２％である。

次にスリット加工を行なうことにより、幅７０ｍｍの帯
条にした後、６５０℃にて１分間ストレスレリーフを施
し、リードフレーム素材とした。

なお、従来例としてテンションレベラー適用以外は、上
記と同じ工程によるリードフレーム素材を準備した。

このようにして得られた帯条を第１図に示す形状の６４
ピンのリードフレームに打抜き加工しく第１１は大部分
のリードを省略した図である）、打抜き加工後のワイヤ
ボンディング部（インナーリードの先端部、以下単にリ
ード、あるいはインナーリードと言う）のリード位置の
変化の状況を調査した。

第１表に本発明によるリードフレームと従来のリードフ
レームとの結果を比較して示す。なお、リードの位置変
化は基準面から上下方向の位置変化（リード段差）の最
大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）を測定し、その差（
Ｍａｘ　−Ｍｉｎ）で示した。リードが基準面より下方
にある場合は、マイナス値で示しである。

第１表から明らかなように１本発明のリードフレームに
おいては、リードの位置変化が極めて少なく、良好な打
抜き加工性が得られている。また第２図（ａ）、（ｂ）
にそれぞれ本発明および従来リードフレーム材料の板厚
方向の応力分布を示す。応力分布の測定方法は、特願昭
６３−１１０１６８号に記載の方法に従った。

本発明によると、材料表層部に圧縮応力、中心部に引張
応力が付与されていることが理解される。

また第３図および第４図にそれぞれ本発明および従来例
による各インナーリードの位置基準面からの位置変化の
状況を示すが、本発明材においては、第１図に示すよう
な圧延方向から直角方向へとリードが伸びている、いわ
ゆるロングピンの位置変化が大幅に改善されている。

この効果は前述の圧延異方性の解消に起因するものと考
えられる。

第１表 〔発明の効果〕 本発明のリードフレーム材料は、打抜き加工による圧延
方向と直角方向との打抜き性の差異が解消され、リード
の位置変化の少ないリードフレームが得られ、打抜き時
の金型の調整、ワイヤボンディング等のリード部の精度
が必要な作業に対して、大幅な効率向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における打抜き加工形態を示す図、第２
図（ａ）は本発明材料の残留応力の板厚分布を示すグラ
フ、（ｂ）は従来材料の残留応力の板厚分布を示すグラ
フ、第３図は本発明材料の各インナーリードの位置変化
（段差）を、第４図は従来材料の各インナーリードの位
置変化（段差）を示すグラフである。　　　　　　　　
　　　　　１、第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １Ｎｉ３８〜５０重量％を含有するＦｅ−Ｎｉ合金を最
   終冷間圧延を行なった後、５５０℃以上の温度で熱処理
   して圧延異方性を除去し、次に冷間で引張と同時に繰り
   返し曲げを行なうことを特徴とする打抜き加工性に優れ
   たリードフレーム材料の製造方法。