JPH04746A - Manufacture of lead frame - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本願発明は、多ピンＩＣなとのリードフレームの製法に
関し、時効硬化型の合金に対し、成形後に特定の温度域
において特定時間の熱処理を行って時効するこて金型寿
命を長くし、寸法不良を無くするものである。Detailed Description of the Invention "Industrial Application Field" The present invention relates to a method for manufacturing lead frames for multi-pin ICs, and relates to a method for manufacturing lead frames such as multi-pin ICs, in which an age-hardening alloy is subjected to heat treatment in a specific temperature range for a specific time after forming. This will extend the life of the trowel mold and eliminate dimensional defects.
「従来の技術」
従来、リードフレーム用の材料には、Ｆ ｅ−Ｎ ｉ合
金などが用いられている。"Prior Art" Conventionally, Fe--Ni alloy and the like have been used as materials for lead frames.
そして、これらの合金を用いてリードフレームを製造す
るには、まず、プレスあるいはエツチング加工を施して
所定の形状に加工し、次いてメツキ処理を施している。In order to manufacture lead frames using these alloys, they are first processed into a predetermined shape by pressing or etching, and then plated.
その後、ＩＣなとのチップを乗せ、樹脂モールドした後
、外部リードをつなぐタイバーをカットし、外部リート
を所定の形状に曲げ加工して完成品としている。After that, an IC or other chip is mounted and resin molded, the tie bars that connect the external leads are cut, and the external leads are bent into a predetermined shape to create a finished product.
「発明が解決しようとする課題」
ところが、最近、ＬＳＩの集積化が進み、素子が大型化
するとともに、リードフレームの多ピン化の進行が著し
く、２００ピンを越えるものも登場していきている状況
になっているので、インチ−リートの幅か従来０３〜３
．５ｍｍ程度であったものが、０．１５〜０．２ｍｍ程
度の幅になる場合か生している。``Problem to be solved by the invention'' Recently, however, as the integration of LSIs has progressed and the devices have become larger, the number of pins in lead frames has increased significantly, with some having more than 200 pins appearing. Because of the current situation, the width of the inch-leat or the conventional 03~3
．． The width may change from about 5 mm to about 0.15 to 0.2 mm.
このようにインナーリートの幅が小さくなった場合、イ
ンナーリートの材料強度が不足することから、製造工程
途中におし）て、運搬時やセパレータのテーピング時に
、インナーリートが外力による変形を起こしやすくなる
問題があった。If the width of the inner reet is reduced in this way, the material strength of the inner reet will be insufficient, so the inner reet will be more likely to deform due to external force during transportation or taping of the separator. There was a problem.
そこで、前記の強度不足による変形の問題を解決するた
めに、Ｆ ｅ−Ｎ ｉ系の合金にＢｅを添加したものや
Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ｂ ｅ−Ｃｕ合金（例えば、ＣＤＡ
（Ｃｕｐｐｅ Ｄ ｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａ ５ｓｏ
ｃｉａｔｉｏｎ）規格のＣｌ７０００ Ｃ１７２００
，Ｃ１７５１０）等の時効硬化型合金が用いられるよう
になった。Therefore, in order to solve the above-mentioned problem of deformation due to insufficient strength, we have developed Fe-Ni alloys with Be added, Cu-Ti alloys, Be-Cu alloys (for example, CDA
(Cuppe Development A 5so
cation) standard Cl7000 C17200
, C17510) and other age-hardening alloys have come into use.
ところが、前記合金を用いると、材料強度が高いので、
繰り返しの使用によって精密プレス金型のパンチを破損
させる危険性が高く、パンチの寿命ら短くなってくる問
題がある。また、成形後のスプリングバックが大きく、
製品寸法、精度の確保ら難しい問題かある。なお、これ
らの問題は、バッケーノモールド後に行うタイバーカッ
トの場合も同様である。However, when the above alloy is used, the material strength is high, so
There is a high risk of damaging the punch of the precision press mold due to repeated use, and there is a problem that the life of the punch will be shortened. In addition, the springback after molding is large,
There are difficult issues in ensuring product dimensions and accuracy. Note that these problems also apply to tie bar cutting performed after bacceno molding.
本願発明は前記課題を解決するためになされたしので、
従来の合金よりも硬度と引張強度に優れ、変形抵抗が大
きい時効硬化型の合金を用いてリードフレームを製造す
る場合、金型の寿命を長くすることかでき、寸法精度に
対する悪影響を回避できる製法を提供することを目的と
する。Since the present invention was made to solve the above problems,
When manufacturing lead frames using age-hardening alloys that have superior hardness and tensile strength and greater deformation resistance than conventional alloys, this manufacturing method can extend the life of the mold and avoid negative effects on dimensional accuracy. The purpose is to provide
「課題を解決するための手段」
請求項１に記載した発明は、前記課題を解決するために
、時効硬化型の合金を用い、前記合金をリードフレーム
用の所定の形状にプレス加工した後に、３００〜７５０
℃の温度域において５時間以下の熱処理を行って時効す
るものである。"Means for Solving the Problem" In order to solve the problem, the invention described in claim 1 uses an age-hardening alloy, and after pressing the alloy into a predetermined shape for a lead frame, 300-750
Aging is performed by heat treatment for 5 hours or less in the temperature range of °C.
請求項２に記載した発明は、前ｇｃ！課題を解決するた
めに、時効硬化型の合金を用いてリードフレームを製造
する際に、前記合金をプレス加工し、外部リート接続用
のタイバーを切断した後、もしくは、外部リードの曲げ
加工プレスの後に３００〜５５０℃の温度域において５
時間以下の熱処理を行って時効するものである。The invention described in claim 2 is directed to the previous gc! In order to solve this problem, when manufacturing lead frames using age-hardening alloys, the alloy is pressed and the tie bars for connecting the external leads are cut, or after the external leads are bent by a press. 5 in the temperature range of 300-550℃ later.
Aging is performed by performing heat treatment for a period of time or less.
「作用 」
時効硬化型の合金に対し、３００〜７５０ ’Ｃあるい
は３００〜５５０℃で５時間以下の熱処理を施すと、引
張り強さの制御か可能になり、時効硬化する。ソシて、
この時効硬化処理をリードフレーム用の所定の形状にプ
レス加工した後と、タイバーを切断した後、外部リート
の曲げ加工後のいずれかにおいて行うので、これらの加
工前は加工容易な状態とすることができ、加工に使用す
る金型に対する負担が少なくなって加工が容易になり、
金型寿命が延びるとともにスプリングバックも小さくな
る。"Function" When an age-hardening alloy is heat-treated at 300 to 750'C or 300 to 550C for 5 hours or less, the tensile strength can be controlled and age hardening occurs. Soshite,
This age hardening treatment is performed either after pressing into the predetermined shape for the lead frame, after cutting the tie bars, or after bending the external lead, so the condition must be in an easy-to-process state before these processes. This reduces the burden on the mold used for processing, making processing easier.
The mold life is extended and springback is reduced.
以下に本願発明を更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.
本願発明においてリードフレーム用として用いる時効硬
化型合金はＦ ｅ−Ｎ ｉ系の合金にＢｅを添加したも
のや、Ｃｕ−Ｔ ｉ合金、Ｂ ｅ−Ｃｕ合金（例えば、
ＣＤＡ規格（７）Ｃ１７０００、Ｃｌ７２００ Ｃ１
７５１０）等の合金である。Age hardening alloys used for lead frames in the present invention include Fe-Ni alloys with Be added, Cu-Ti alloys, Be-Cu alloys (e.g.
CDA standard (7) C17000, Cl7200 C1
7510) and other alloys.
そして、前記時効硬化型合金からなる板材を用いてプレ
ス加工を行ってリードフレーム状に加工し、メツキ処理
を行い、ＩＣやＬＳＩなとのチップを乗せ、樹脂なとて
パッケージモールドしｆこ後、外部リートをっなくタイ
バーを切断し、外部リードを所定の形状に曲げ加工する
ことで集積回路の完成品を得ることができる。Then, a plate material made of the age-hardening alloy is pressed into a lead frame shape, plated, an IC or LSI chip is placed on it, and a package mold is made of resin. By cutting the tie bar without removing the external lead and bending the external lead into a predetermined shape, a completed integrated circuit can be obtained.
そして、前記製造工程において、前記プレス加工を行っ
た後に時効硬化処理を目的として、３００〜７５０℃の
温度域において、５時間以内の熱処理を行う。また、プ
レス加工前に熱処理を行うことなく、タイバーの切断後
、もしくは、リート曲げ加工プレスの後に時効処理を行
っても良い。Then, in the manufacturing process, after performing the press working, heat treatment is performed for within 5 hours in a temperature range of 300 to 750° C. for the purpose of age hardening treatment. Moreover, the aging treatment may be performed after cutting the tie bar or after the reed bending press without performing the heat treatment before the press work.
ただし、リードフレームにＩＣやＬＳＩのチップを積載
した後に時効処理を行う場合、即ち、タイバーの切断後
、もしくは、リートの曲げ加工プレス後に時効処理する
場合は、チップの耐熱温度の限界が５５０℃程度である
ので、３００〜５５０℃の範囲で時効処理を行う。However, when aging treatment is performed after loading IC or LSI chips on a lead frame, that is, after cutting the tie bars or bending and pressing the REIT, the upper limit of the heat resistance temperature of the chips is 550°C. Therefore, the aging treatment is performed in the range of 300 to 550°C.
ここで工程中のハンドリングによるリードフレームの変
形対策を重視する場合は、プレス加工後に時効処理をす
るのか好適である。まに、金型寿命を重視し、製品強度
を重視するならば、タイバーの切断後に時効処理を行う
ことか好ましい。If consideration is given to measures against deformation of the lead frame due to handling during the process, it is preferable to perform an aging treatment after pressing. However, if the life of the mold is important and the strength of the product is important, it is preferable to perform an aging treatment after cutting the tie bars.
前記時効処理温度において３００℃以下では、析出粒子
が小さすぎて析出硬化が進まずに未時効となり、７５０
℃以上では時効により強度がピークになるまでの熱処理
時間が短かすぎて温度コントロールが困難であり、それ
を越えると析出粒子が大きくなりすぎて十分な析出硬化
が期待てきない。If the aging treatment temperature is 300°C or less, the precipitated particles are too small and precipitation hardening does not proceed, resulting in unaged 750°C.
If the heat treatment time is too short to reach the peak strength due to aging at temperatures above .degree. C., it is difficult to control the temperature, and if the temperature is exceeded, the precipitated particles become too large and sufficient precipitation hardening cannot be expected.
前記時効処理を行う前にあっては、前記組成の合金は、
一般的なＦ ｅ−Ｎ ｉ合金とほぼ同等の硬度であるの
で、プレス加工の精密プレス金型のパンチの破損をなく
し、その寿命を短くすることを防止できる。また、スプ
リングバックを小さくすることができ、寸法精度の悪影
響を回避できる。また、以上の効果は、タイバー切断作
業の後に時効処ＢＩを行った場合、プレス加工とタイバ
ー切断作業の両方に生しる効果であり、外部リードの曲
げ加工後に時効処理を行った場合は、プレス加工とタイ
バー切断作業と外部リートの曲げ加工の総てに生しる効
果である。Before performing the aging treatment, the alloy having the above composition:
Since it has almost the same hardness as a general Fe-Ni alloy, it can prevent damage to the punch of a precision press die for press processing and shorten its life. Further, springback can be reduced, and adverse effects on dimensional accuracy can be avoided. In addition, the above effects are effects that occur in both press working and tie bar cutting work when aging treatment BI is performed after the tie bar cutting work, and when aging treatment is performed after bending the external lead, This effect occurs in all of the press working, tie bar cutting work, and bending of the external reel.
以上説明したような製造方法で製造されたり−ドフレー
ムは、従来の合金よりも強度が高く曲げに強いなど変形
抵抗か高い特徴がある。しかも前記合金は、時効処理の
温度と時間を調節することにより引張強さを調節できる
ので、所望の強さのリードフレームを得ることかできる
。The molded frame manufactured by the manufacturing method as described above has a feature of high deformation resistance such as higher strength and bending resistance than conventional alloys. Moreover, since the tensile strength of the alloy can be adjusted by adjusting the temperature and time of the aging treatment, a lead frame with desired strength can be obtained.
「実施例」
時効硬化型の合金の一種である４１Ｎｉ−０，３Ｃｏ−
０，３Ｂｅ−０，５Ｍｎ−０，３５１−Ｆｅの組成にな
るように原材料を配合し、配合物をＡｒガスを含む８０
Ｔ ｏｒｒの真空雰囲気において溶解してインゴット
を作成し、次いてこのインゴットに１２００〜１４００
℃で熱間鍛造加工を施し、次いて、加工率７０％以下で
行う圧延加工と８００〜１１００℃に加熱後に徐冷する
焼鈍処理とを繰り返し行い、最終圧延加工を加工率５０
％以下て行って圧延加工を終了し、板状の試験片を得た
。"Example" 41Ni-0,3Co- which is a type of age hardening alloy
The raw materials were blended to have a composition of 0,3Be-0,5Mn-0,351-Fe, and the mixture was
An ingot is created by melting in a vacuum atmosphere of Torr, and then 1200 to 1400
Hot forging at ℃, then rolling at a working rate of 70% or less and annealing by heating to 800 to 1100°C and then slowly cooling are repeated, and the final rolling is done at a working rate of 50.
% or less, the rolling process was completed and a plate-shaped test piece was obtained.
前記の試験片について、時効処理時間と引張り強さの関
係を求めた。その結果を第１図に示す。Regarding the above test pieces, the relationship between aging treatment time and tensile strength was determined. The results are shown in FIG.
第１図から明らかなように、時効処理の温度か３００℃
の場合、処理時間の経過とともに引張強度は緩やかなカ
ーブで上昇し、処理時間５時間程度でピークに向かい、
５００°Ｃの場合、引張強さのピークは２時間程度に短
縮され、７５０℃の場合、ピークは１時間程度に短縮さ
れるか１時間経過後の引張強度は減少している。As is clear from Figure 1, the aging treatment temperature is 300℃.
In the case of , the tensile strength increases with a gentle curve as the treatment time progresses, reaching a peak at around 5 hours of treatment time, and
At 500°C, the peak tensile strength is shortened to about 2 hours, and at 750°C, the peak is shortened to about 1 hour, or the tensile strength after 1 hour has decreased.
第１図に示す結果から鑑みて本願発明方法では時効処理
温度を３００〜７５０℃の範囲に限定し、時効処理時間
を望ましくは５時間以下と認定した。In view of the results shown in FIG. 1, it was determined that in the method of the present invention, the aging treatment temperature was limited to a range of 300 to 750°C, and the aging treatment time was preferably 5 hours or less.
次に、前記試験片にプレス加工とタイバ切断加工とリー
ド曲げ加工および時効処理を施し、１６０ピンのリード
フレームを製造した。前記リードフレームは、プレス加
工前に時効処理を施したリードフレームと、プレス加工
後に時効処理を施したリードフレームと、タイバ切断加
工後に時効処理を施したリードフレームと、リード曲げ
加工後に時効処理を施したリードとの４種類をそれぞれ
多数個製造した。このようにリードフレームを製造する
場合、リードフレームを何個製造するとプレス金型およ
びタイバ切断用金型を研摩する必要か出てくるかを前８
２４１１類のリードフレームについてそれぞれ求めた。Next, the test piece was subjected to pressing, tie bar cutting, lead bending, and aging treatment to produce a 160-pin lead frame. The lead frames include a lead frame subjected to aging treatment before pressing, a lead frame subjected to aging treatment after pressing, a lead frame subjected to aging treatment after tie bar cutting, and a lead frame subjected to aging treatment after lead bending. A large number of each of the four types of reeds were manufactured. When manufacturing lead frames in this way, it is necessary to determine how many lead frames must be manufactured before grinding the press mold and tie bar cutting mold.
Each lead frame of type 2411 was obtained.
第１表に時効処理を施す時期と金型再研摩までの製造可
能個数との関係を示し、第２表に時効処理を施す時期と
各工程における変形不良率との関係を示す。Table 1 shows the relationship between the timing of aging treatment and the number of molds that can be manufactured until re-polishing, and Table 2 shows the relationship between the timing of aging treatment and the deformation failure rate in each process.
第 １ 表
第
表
レスの後に、３００〜５５０８Ｃで５時間以下の時効処
理を施すと、加工しやすい状態で加工できるので、加工
用の金型の損傷を防止できるとともに、スプリングバッ
クも少なく、形状不良も生しないようにすることができ
る。 なお、府記の時効条件を適宜選定することにより
引張り強さなどの値の制御が可能になり、所望の引張強
さと硬度と曲げ性を有するリードフレームを得ることか
できる。Table 1 If you perform an aging treatment at 300 to 5508C for 5 hours or less after the stress shown in Table 1, you can process it in an easy-to-process state, which prevents damage to the processing mold, reduces springback, and improves the shape. It is also possible to prevent defects from occurring. Note that by appropriately selecting the prescribed aging conditions, values such as tensile strength can be controlled, and a lead frame having desired tensile strength, hardness, and bendability can be obtained.
第１表に示す結果から、プレス加工前に時効処理するよ
りもプレス加工後に時効処理する場合の方が多くの製品
を製造できることか明らかになった。From the results shown in Table 1, it is clear that more products can be manufactured by aging after pressing than by aging before pressing.
「発明の効果」
以上説明したように本願発明によれば、時効硬化型の合
金に対し、プレス加工後に、３００〜７５０°Ｃて５時
間以下の時効処理を施すか、または、タイバーの切断後
にあるいはリートの曲げ加ニブ"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, an age-hardening alloy is subjected to an aging treatment at 300 to 750°C for 5 hours or less after press working, or after cutting a tie bar. Or bent nib of leat
第１図は試験片の引張強さと時効処理時間の関係を示す
グラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the tensile strength of the test piece and the aging treatment time.
Claims (2)
する際に、前記合金をリードフレーム用の所定の形状に
プレス加工した後において、３００〜７５０℃の温度域
で５時間以下の熱処理を行って時効することを特徴とす
るリードフレームの製法。(1) When manufacturing a lead frame using an age-hardening alloy, after the alloy is pressed into a predetermined shape for the lead frame, heat treatment is performed at a temperature range of 300 to 750°C for 5 hours or less. A lead frame manufacturing method characterized by aging.
する際に、前記合金をプレス加工し、パッケージモール
ドを行い、外部リード接続用のダイバーを切断した後、
もしくは、ダイバー切断後の外部リードの曲げ加工プレ
スの後に、３００〜５５０℃の温度域において５時間以
下の熱処理を行って時効することを特徴とするリードフ
レームの製法。(2) When manufacturing a lead frame using an age-hardening alloy, after pressing the alloy, performing package molding, and cutting the diver for external lead connection,
Alternatively, a method for manufacturing a lead frame, which comprises bending and pressing the external lead after cutting with a diver, and then aging it by heat treatment for 5 hours or less in a temperature range of 300 to 550°C.
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|---|---|---|---|
| JP2102250A JP2513063B2 (en) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | Manufacturing method of lead frame |
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| JP2513063B2 (en) | 1996-07-03 |
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