JPH02200746A - リードフレーム用銅合金材の製造方法 - Google Patents
リードフレーム用銅合金材の製造方法Info
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- JPH02200746A JPH02200746A JP1889689A JP1889689A JPH02200746A JP H02200746 A JPH02200746 A JP H02200746A JP 1889689 A JP1889689 A JP 1889689A JP 1889689 A JP1889689 A JP 1889689A JP H02200746 A JPH02200746 A JP H02200746A
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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。
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リードフレーム材等に用いられる
銅合金の製造方法に関する。
銅合金の製造方法に関する。
（従来の技術）
半導体機器のリードフレーム用材料において求められる
特性には種々あるが、そのうち最も基本的なものは強度
及び導電性である。近年鉄系、ニッケル系合金材に比べ
て導電性に優れている銅合金材に対する需要が高まって
きているが、なかでもＣｕ−Ｃｒ系及びＣｕ−Ｃｒ−Ｓ
ｎ系合金材は合金基質中における微細、なＣｒの析出相
の発現効果によって高い機械強度と、より優れた導電性
を得ることが可能であることから特に注［］されている
。
特性には種々あるが、そのうち最も基本的なものは強度
及び導電性である。近年鉄系、ニッケル系合金材に比べ
て導電性に優れている銅合金材に対する需要が高まって
きているが、なかでもＣｕ−Ｃｒ系及びＣｕ−Ｃｒ−Ｓ
ｎ系合金材は合金基質中における微細、なＣｒの析出相
の発現効果によって高い機械強度と、より優れた導電性
を得ることが可能であることから特に注［］されている
。
しかしながら、これらの系の銅合金は析出型合金である
ので、合金材の製造にあたって合金基質中にＣｒを固溶
させるための高温での熱処理及びその後Ｃｒを基質中に
析出させるための熱処理を施すことが必要となる。
ので、合金材の製造にあたって合金基質中にＣｒを固溶
させるための高温での熱処理及びその後Ｃｒを基質中に
析出させるための熱処理を施すことが必要となる。
従来これらの系の合金鋳塊より高強度銅合金材を得るに
は、約８００℃以上で行なわれる熱間圧延によってＣｒ
を基質中に固溶させ、その後、冷間圧延を行なう途中で
４００・〜４５０℃に３０分以上の中間焼鈍を施してＣ
ｒを基質中に析出させている。
は、約８００℃以上で行なわれる熱間圧延によってＣｒ
を基質中に固溶させ、その後、冷間圧延を行なう途中で
４００・〜４５０℃に３０分以上の中間焼鈍を施してＣ
ｒを基質中に析出させている。
このようにして得らハた最終冷間圧延後の板または条は
引張強さ４５〜６０ｋｇ／’ｍａ、導電率６５−・８０
％ｌＡＣ３に及ぶ優れた特性を有するので、リードフレ
ーム材料としての適用も盛んに試みらり、−Ｃいる。
引張強さ４５〜６０ｋｇ／’ｍａ、導電率６５−・８０
％ｌＡＣ３に及ぶ優れた特性を有するので、リードフレ
ーム材料としての適用も盛んに試みらり、−Ｃいる。
し力化ながら、このような方法で製造されな板または条
をリードフレーム材料として用いた場斤には、リード部
など６Ｊ施されためつき層の経時劣化が著しく、長時間
の使用によってはんだめっき層に亀裂を生じたり、剥離
を起こしたりするので所謂はんだめっき耐ぺ性が劣り、
実装後の信頼性に問題、があった。
をリードフレーム材料として用いた場斤には、リード部
など６Ｊ施されためつき層の経時劣化が著しく、長時間
の使用によってはんだめっき層に亀裂を生じたり、剥離
を起こしたりするので所謂はんだめっき耐ぺ性が劣り、
実装後の信頼性に問題、があった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明はＣｕ−Ｃｒ系合金材及びＣ０−ＣＰＳｎ合金材
をリードフレーム材として利用するに際しての」−記の
問題点を解決し、これらの合金系のはんだめっき耐候性
を改善し１、て、リードフレーム材とし′Ｃの高い信頼
性を得ぜしめよ・）とするものである。
をリードフレーム材として利用するに際しての」−記の
問題点を解決し、これらの合金系のはんだめっき耐候性
を改善し１、て、リードフレーム材とし′Ｃの高い信頼
性を得ぜしめよ・）とするものである。
（課題を解決するための干、段）
本発明者等は上記の目的を達成゛するためにＣｌＣｒ系
及びＣｕ −Ｃｒ −Ｓｎ系合金材の製造方法について
種々検討を加え／、コ結果、冷間圧延に際して途中で行
なわれる中間焼鈍の条件を所定の範囲に規定することに
より、はんだめっき耐候性が著しく改善されるという知
見を得て本発明を完成するに至ったものである。
及びＣｕ −Ｃｒ −Ｓｎ系合金材の製造方法について
種々検討を加え／、コ結果、冷間圧延に際して途中で行
なわれる中間焼鈍の条件を所定の範囲に規定することに
より、はんだめっき耐候性が著しく改善されるという知
見を得て本発明を完成するに至ったものである。
即ち、本発明は０．０５−ヘ・１，０重置％のＣｒを含
み残部が実質的にＣｕからなる銅合金鋳塊、または０．
０５・へ、１．０重量％のＣｒ及び０．０１〜０．５重
量％のＳｎを含み残部が実質的にＣｕからなる銅合金鋳
塊に熱間圧延を施した後、冷間圧延と中間焼鈍とを繰返
し加えることによつζ板または条にするに際して、少な
くとも１１回の中間焼鈍は４７５〜５５０℃、１０分・
〜１６時間の条件Ｆで行なうことを特徴とするものであ
る。
み残部が実質的にＣｕからなる銅合金鋳塊、または０．
０５・へ、１．０重量％のＣｒ及び０．０１〜０．５重
量％のＳｎを含み残部が実質的にＣｕからなる銅合金鋳
塊に熱間圧延を施した後、冷間圧延と中間焼鈍とを繰返
し加えることによつζ板または条にするに際して、少な
くとも１１回の中間焼鈍は４７５〜５５０℃、１０分・
〜１６時間の条件Ｆで行なうことを特徴とするものであ
る。
（作用）
一般にこの種のＣｕ−Ｃｒ系合金材及びＣｕ−Ｃｒ−５
ｎ系合金材において高強度が得られるのは、主として加
工時の中間焼鈍に際して合金基質中に析出するＣｒの効
果によるものであることが知られている。
ｎ系合金材において高強度が得られるのは、主として加
工時の中間焼鈍に際して合金基質中に析出するＣｒの効
果によるものであることが知られている。
即ち、高温で熱間圧延された合金中にはＣ「が過飽和に
固溶しているが、これを冷間圧延するに際して途中で焼
鈍を加えると固溶されたＣ「が合金基質中に微細に分散
析出して５合金の強度及び導電率の向」ユに寄り−する
のである。
固溶しているが、これを冷間圧延するに際して途中で焼
鈍を加えると固溶されたＣ「が合金基質中に微細に分散
析出して５合金の強度及び導電率の向」ユに寄り−する
のである。
このＣｒの析出相の量、大きさ、分布などは中間焼鈍に
際し、ての諸条件によって異なるが、従来この系の合金
においては中間焼鈍の条件１投定は強度の向上を計るこ
とを主眼としてなされており、−般に４００・〜、４５
０°Ｃの温度において３０分以１−の加熱保持が行なわ
れている。
際し、ての諸条件によって異なるが、従来この系の合金
においては中間焼鈍の条件１投定は強度の向上を計るこ
とを主眼としてなされており、−般に４００・〜、４５
０°Ｃの温度において３０分以１−の加熱保持が行なわ
れている。
し力壮２ながら、本発明者等の行なった実装によれば上
記し７たような条件で焼鈍を施した合金材はＣｒの基質
中への析出が極めて微細に行なわれるので、強度上昇の
効果は顕著であるが、こｈをリードフレーム材に適用し
た場合には、はＸ７だめつき耐候性において著しく劣る
ものであることが確認された。
記し７たような条件で焼鈍を施した合金材はＣｒの基質
中への析出が極めて微細に行なわれるので、強度上昇の
効果は顕著であるが、こｈをリードフレーム材に適用し
た場合には、はＸ７だめつき耐候性において著しく劣る
ものであることが確認された。
そこで本発明者等は、本系合金利の加工時における中間
焼鈍条件のはんだめっき耐候性に及ぼリー影響につい゛
で更に詳細な検討を加えた結果、合金材のはんだめっき
耐候性は以下に示すように中間焼鈍条件、即ち中間焼鈍
に際しての材料の保持温度及び保持時間によって大きく
左右されることが明らかになった。
焼鈍条件のはんだめっき耐候性に及ぼリー影響につい゛
で更に詳細な検討を加えた結果、合金材のはんだめっき
耐候性は以下に示すように中間焼鈍条件、即ち中間焼鈍
に際しての材料の保持温度及び保持時間によって大きく
左右されることが明らかになった。
即ち、従来の方法のように４００・〜４５０℃の保持温
度において中間焼鈍を行なった場合には、焼鈍時間の如
何によらず材料のはんだめっき耐候性は著しく低い。こ
れに対して、保持温度をより高温の４７５〜５５０℃に
上げ、同温度範囲に１０分以」−の保持を行なった場合
には、その後の工程諸条件の如何によらず極めて優れた
はんだめっき耐候性を示すこと、また従来の中間焼鈍条
件によって得ちれた合金材に比して強度的にも殆ど低下
が認められず、仮に強度低下があっても実用」二問題の
ない程度であることが判かった。
度において中間焼鈍を行なった場合には、焼鈍時間の如
何によらず材料のはんだめっき耐候性は著しく低い。こ
れに対して、保持温度をより高温の４７５〜５５０℃に
上げ、同温度範囲に１０分以」−の保持を行なった場合
には、その後の工程諸条件の如何によらず極めて優れた
はんだめっき耐候性を示すこと、また従来の中間焼鈍条
件によって得ちれた合金材に比して強度的にも殆ど低下
が認められず、仮に強度低下があっても実用」二問題の
ない程度であることが判かった。
しかして、保持温度の−Ｆ限が５５０℃を超えてさらに
高温度になると、Ｃｒの析出相が粗大化するために合金
材の強度が著しく低下してしまう。
高温度になると、Ｃｒの析出相が粗大化するために合金
材の強度が著しく低下してしまう。
まな、焼鈍時間が１０分未ｉ：：にであるときははＸ２
だめ・、）き耐候性が十分に改善さｉｌない４． ・ツ
ノ、１６ｎ、ｑ間を越える焼鈍は経済的な理由１こより
好ましくない 即ち、木系合金材が高強度と優れたはんだめ−）き耐１
１又性を兼ね備えるためには中間焼鈍を−４−記した範
囲内で行なうことが必須の条件であるということが出来
る。
だめ・、）き耐候性が十分に改善さｉｌない４． ・ツ
ノ、１６ｎ、ｑ間を越える焼鈍は経済的な理由１こより
好ましくない 即ち、木系合金材が高強度と優れたはんだめ−）き耐１
１又性を兼ね備えるためには中間焼鈍を−４−記した範
囲内で行なうことが必須の条件であるということが出来
る。
本発明において上記し、た条件にＪ：る中間焼鈍は冷間
圧延中少なくとも１回行なえばよく、これによう”ζ合
金材に優れたはんだめっき耐候性を付与することが出来
るのである。従ってその後の中間焼鈍や冷間圧延率等は
、従来この柱合金系において板または条の質別に応じて
常法的に行なわれる条件に従って行なえばよい。ただし
、最終圧延終了後の板または条の強度維持の観点から本
発明の中間焼鈍を施した以降の中間焼鈍は、−に記温度
１・ｉ囲まノ；：はこれより低い温度範囲て°行なうこ
とが望ましい。
圧延中少なくとも１回行なえばよく、これによう”ζ合
金材に優れたはんだめっき耐候性を付与することが出来
るのである。従ってその後の中間焼鈍や冷間圧延率等は
、従来この柱合金系において板または条の質別に応じて
常法的に行なわれる条件に従って行なえばよい。ただし
、最終圧延終了後の板または条の強度維持の観点から本
発明の中間焼鈍を施した以降の中間焼鈍は、−に記温度
１・ｉ囲まノ；：はこれより低い温度範囲て°行なうこ
とが望ましい。
（実施例）
大気中で高周波銹尊溶解炉を用いて溶製し／こＣｕｃｒ
系及びＣｕ−Ｃｒ 〜−−Ｓｎ系の各銅合金鋳塊を厚さ
１５ｍまで熱間圧延しｆ、： ｔ＆ 、面削を施シ、°
〔厚さ１３剛としな。次いでこれを冷間圧延す゛るに際
し１、その途中においてで１回（１，２５ｍｍ）ソ）ま
たは２回（１，２５、厚及び０．３８ｍｍ厚）の中間焼
鈍を施し２て剋終厚０゜２霜■の合金板を得ｌｆ、焼鈍
は窒素雰囲気中で、４００−６００ ’Ｃの温度範囲に
おいて、５分乃至７１時間の各条件にて行な・すな。
系及びＣｕ−Ｃｒ 〜−−Ｓｎ系の各銅合金鋳塊を厚さ
１５ｍまで熱間圧延しｆ、： ｔ＆ 、面削を施シ、°
〔厚さ１３剛としな。次いでこれを冷間圧延す゛るに際
し１、その途中においてで１回（１，２５ｍｍ）ソ）ま
たは２回（１，２５、厚及び０．３８ｍｍ厚）の中間焼
鈍を施し２て剋終厚０゜２霜■の合金板を得ｌｆ、焼鈍
は窒素雰囲気中で、４００−６００ ’Ｃの温度範囲に
おいて、５分乃至７１時間の各条件にて行な・すな。
このようにし、て得られた０゜２５ｍｍＫ合金板Ｃη・
ｔ Ｌ、はんだめっき耐候性試験を以下の丁１１１１７
によりおこなった。
ｔ Ｌ、はんだめっき耐候性試験を以下の丁１１１１７
によりおこなった。
各合金板に対し脱脂、洗浄、水洗、乾煤の油処理を行な
・）た後、ロジンフラックスを塗布し、２３０℃に保持
し々６０Ｓｎ７’４０Ｐｂはんだ浴中に５砂間浸漬して
はんだめっきを施した。、これら各試王１を大気中で１
５０℃に加熱保持された恒温槽中に挿入し、５００ 、
１０００．１５００時間の各時間保持しな。その後これ
らの芥試料について曲げ半径３ｖｎｎｓ９０°の曲げ試
験を行ない、曲げ部におけるはんなめっき層の１ｌｌｉ
ｆｌｌｕの有無ζこつい°Ｃ目視及び実体冑）微鏡を用
いた観察により判定した。
・）た後、ロジンフラックスを塗布し、２３０℃に保持
し々６０Ｓｎ７’４０Ｐｂはんだ浴中に５砂間浸漬して
はんだめっきを施した。、これら各試王１を大気中で１
５０℃に加熱保持された恒温槽中に挿入し、５００ 、
１０００．１５００時間の各時間保持しな。その後これ
らの芥試料について曲げ半径３ｖｎｎｓ９０°の曲げ試
験を行ない、曲げ部におけるはんなめっき層の１ｌｌｉ
ｆｌｌｕの有無ζこつい°Ｃ目視及び実体冑）微鏡を用
いた観察により判定した。
また合金板の機械的性質及び導電率について、機械的性
質はＪＩＳ ５号試験片を用いた引張り試験によって、
また導電率は四端了法によっ°ζ求めた。
質はＪＩＳ ５号試験片を用いた引張り試験によって、
また導電率は四端了法によっ°ζ求めた。
下記する第１表にＣｕ−Ｃｒ系合金材についてそれぞれ
の合金組成、中間焼鈍条件を変えた試料によるＸ験結果
を、また下記する第２表にｃｏ−ｃｒ−ｓｎ系合金につ
いて同様にして得られた試験結果を示す。
の合金組成、中間焼鈍条件を変えた試料によるＸ験結果
を、また下記する第２表にｃｏ−ｃｒ−ｓｎ系合金につ
いて同様にして得られた試験結果を示す。
なお、表中には従来法による中間焼鈍を行なったもの及
び従来法とは異なるが本発明の中間焼鈍の範囲を逸脱し
７た条件て仲間焼鈍を行なったものについて試験した結
果を比較例として示しな。
び従来法とは異なるが本発明の中間焼鈍の範囲を逸脱し
７た条件て仲間焼鈍を行なったものについて試験した結
果を比較例として示しな。
先ずはんだめっき耐候性であるが、第１表及び第２表の
結果より判かるように、Ｃｕ−Ｃｒ系合金、Ｃｕ−Ｃｒ
−３ｎ系合金共に本発明の方法により得られた試料（
実験番号１〜７及び実験番号１４・−１９）においては
何ハの試料においてもはに、だめつき層の＆ＩＩ 離は
全く認、ぬられなかったのに対し”Ｃ１比較例合金試１
１（実験番号８〜１３及び２０・・〜２５）においては
中間焼鈍を６．００℃、１時間にて行なった試料（実験
番号１２及び２４）を除き、低温のｂｏｏ’ｃで保持し
たものにおいては剥離しないものがあるものの、総体的
に剥離し易いこと示されている。
結果より判かるように、Ｃｕ−Ｃｒ系合金、Ｃｕ−Ｃｒ
−３ｎ系合金共に本発明の方法により得られた試料（
実験番号１〜７及び実験番号１４・−１９）においては
何ハの試料においてもはに、だめつき層の＆ＩＩ 離は
全く認、ぬられなかったのに対し”Ｃ１比較例合金試１
１（実験番号８〜１３及び２０・・〜２５）においては
中間焼鈍を６．００℃、１時間にて行なった試料（実験
番号１２及び２４）を除き、低温のｂｏｏ’ｃで保持し
たものにおいては剥離しないものがあるものの、総体的
に剥離し易いこと示されている。
また、機械的性質に−）いては本発明の方法による試料
は比較例に示された方法による試料に比べてほぼ同等の
値を示し、導電性は寧ろやや改善さノ′とていることが
判かる。
は比較例に示された方法による試料に比べてほぼ同等の
値を示し、導電性は寧ろやや改善さノ′とていることが
判かる。
以上の結果より加工に際して、本発明の方法により中間
焼鈍を施したＣｕ−Ｃｒ系及びＣｕ−Ｃｒ−３ｎ系合金
材は本来この系の合金材の有する高強度、高導電率特性
を損なうことなくはんだめっき耐１１又性を著］、７く
向」ユさせることが出来るのでリードフレーム材若し７
くはこれと同様の性能が要求される導電材料等Ｊ＼の使
用６、−好適であることが判かる。
焼鈍を施したＣｕ−Ｃｒ系及びＣｕ−Ｃｒ−３ｎ系合金
材は本来この系の合金材の有する高強度、高導電率特性
を損なうことなくはんだめっき耐１１又性を著］、７く
向」ユさせることが出来るのでリードフレーム材若し７
くはこれと同様の性能が要求される導電材料等Ｊ＼の使
用６、−好適であることが判かる。
（発明の効果）
以上述べたように本発明の方法によれば半導体機器用リ
ードフレーム材とし、て要求される強度、導電率、はん
だめっき耐候性を十分に満足することの出来るＣＩＪ−
Ｃｒ系及びＣｕ−Ｃｒ−８ｎ系の銅合金材を得ることか
出来るの”Ｃ゛、リードフレーム材どしては勿論のこと
、各種リード線、その他のはんだめっきを伴う導電用材
利として高い信頼性をも−）で使用することが出来るの
でその］−業的１＋Ｉｆ値か高い。
ードフレーム材とし、て要求される強度、導電率、はん
だめっき耐候性を十分に満足することの出来るＣＩＪ−
Ｃｒ系及びＣｕ−Ｃｒ−８ｎ系の銅合金材を得ることか
出来るの”Ｃ゛、リードフレーム材どしては勿論のこと
、各種リード線、その他のはんだめっきを伴う導電用材
利として高い信頼性をも−）で使用することが出来るの
でその］−業的１＋Ｉｆ値か高い。
特許出願人 住友金属鉱山株式会社
Claims (2)
- （１）０．０５〜１．０重量％のＣｒを含み、残部が実
質的にＣｕからなる銅合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間
圧延と中間焼鈍とを繰返し加えることによって板または
条を得るに際し、中間焼鈍の少くとも１回を４７５〜５
５０℃、１０分〜１６時間の条件下において行なうこと
を特徴とするリードフレーム用銅合金材の製造方法。 - （２）０．０５〜１．０重量％のＣｒ及び０．０１〜０
．５重量％のＳｎを含み、残部が実質的にＣｕからなる
銅合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延と中間焼鈍とを
繰返し加えることによって板または条を得るに際し、中
間焼鈍の少なくとも１回を４７５〜５５０℃、１０分〜
１６時間の条件下において行なうことを特徴とするリー
ドフレーム用銅合金材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1889689A JPH02200746A (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | リードフレーム用銅合金材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1889689A JPH02200746A (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | リードフレーム用銅合金材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02200746A true JPH02200746A (ja) | 1990-08-09 |
Family
ID=11984341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1889689A Pending JPH02200746A (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | リードフレーム用銅合金材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02200746A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7909908B2 (en) | 2005-02-18 | 2011-03-22 | Dowa Electronics Materials Co., Ltd. | Method of improving the weatherability of copper powder |
-
1989
- 1989-01-27 JP JP1889689A patent/JPH02200746A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7909908B2 (en) | 2005-02-18 | 2011-03-22 | Dowa Electronics Materials Co., Ltd. | Method of improving the weatherability of copper powder |
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