JPS58147140A - 半導体装置のリ−ド材 - Google Patents

半導体装置のリ−ド材

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JPS58147140A
JPS58147140A JP57029999A JP2999982A JPS58147140A JP S58147140 A JPS58147140 A JP S58147140A JP 57029999 A JP57029999 A JP 57029999A JP 2999982 A JP2999982 A JP 2999982A JP S58147140 A JPS58147140 A JP S58147140A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はＩＣやＬＳＩなどの半導体装置のリード材に
関するものである。
従来、一般に、ＩＣＪｐ、ＬＳＩなどの半導体装置は、 （ａ）まず、リード素材として、板厚：０．１〜０．３
寵を有する条材を用意し、 （ｂ）上記リード素材よりプレス打抜き加工により製造
せんとする半導体装置の形状に適合したＩＪ−ドフレー
ムを形成し、 （Ｃ）ついで、上記リードフレームの所定個所に高純度
ＳｉｉるいはＧｅなどの半導体素子を、Ａｇペーストな
どの導電性樹脂を用いて加熱接着するか、あるいは予め
上記リード素材の片面にメッキしておいたＡｕ、　Ａｇ
、　Ｎｉ、あるいはこれらの合金層を介して加熱拡散圧
着するかし、 （ａ）上記半導体素子と上記リードフレームとに渡って
Ａｕ線によるワイヤボンデング（結線）を施し、（ｅ）
引続いて、上記半導体素子、結線、および半導体素子が
取付けられた部分のリードフレームを、これらを保護す
る目的で、プラスチックで封止し、（ｆ）最終的に、上
記リードフレームにおける相互に連なる部分を切除して
リード材とする、以上（ａ）〜（ｆ）の主要工程によっ
て製造されているうしたがって、半導体装置のリード材
となるリード素材には、良好なプレス打抜き性、半導体
素子の加熱接着に際して熱歪および熱軟化が生じない耐
熱性、良好な放熱性と導電性、さらに半導体装置の輸送
あるいは電気機器への組込みに際して曲がりや繰返し曲
げによって破損が生じない強度が要求され、特性的には
、引張強さ：　５５　ｋｇｆ／ｍｔ１以上、硬さ：ビッ
カース硬さで１’７０以上、伸び：３％以上、導電率（
放熱性、すなわち熱伝導性は導電率で換算評価される）
：３％工ＡＣ９以上、軟化点（耐熱性を評価する場合に
用いられる）：３８０℃以上が必要とされることから、
現在、コバール（Ｆｅ−２９％Ｎｉ−１６％ＣＯ合金）
や４２合金（Ｆｅ−４２％Ｎ１合金）がリード素材とし
て広く実用に供されている。
一方、近年、半導体装置の集積度は著しく向上する傾向
にあり、これに伴って半導体装置に発生する熱を逃がす
放熱性（熱伝導性、すなわち導電率）が重要視されるよ
うになっており、これに適合するには２０％ｌＡＣ３以
上の導電率をもったリード材の使用が不可欠であるとさ
れている。
しかし、現在実用に供されているコバールや４２合金は
一導電率以外の特性では要求特性を十分満足するものの
導電率に関しては３％Ｉ　Ａ　ＣＳ程度と低く、特に近
年の集積度の高い半導体装置のリード材としては使用に
供し得なくなりつつあるのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、集積度
の高い半導体装置のリード材として使用するのに適した
材料な得べく、特に高い導電率を有するＣｕ合金に着目
し研究を行なった結果、重量％で、Ｓｎ：　１．５〜４
．５％、　Ｐ　：　０．０１　Ｐ−０，２０％。
Ｃｏ：０．０５〜０３９％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合金は、集積度の高
い半導体装置のリード材に要求される特性、すガわち引
張強さ：５５１ｔ＜ｇｆ／−以上、硬さ；ビッカース硬
さで１７０以上、伸び：３％以上、導電率：２０％Ｉ　
Ａ　ＣＳ以上、軟化点、４００℃以上を具備するという
知見を得たのである。
この発明は上記知見にもとづいてなされたものであって
、以下に成分組成を上記゛の通シに限定した理由を説明
する。
（ａ）　　５ｎ Ｓｎ成分には、リード材の強度を著しく向上させる作用
があるが、その含有量が１．５％未満では所望の高強度
、すなわち５５　ｋｇｆ／、７以上の引張強さおよびビ
ッカース硬さで１７０以上の硬さを確保することができ
ず、一方４．５％を越えて含有させると、導電性が劣化
し、２　ＯｃｓｘＡＣ８以上の導電率を確保することが
できなくなることから、その含有量を１．５〜４，５％
と定めた。
（ｂ）　　ｐおよびｃ’０ これら両成分は、リード素材製造工程における冷間圧延
時に、冷間圧延と交互に繰返し施される焼鈍処理によっ
て、コバルトｐん化合物として素地中に微細均一に分散
析出し、もってリード材の耐熱性を向上させるほか、リ
ード素材の熱間加工性およびプレス打抜き性を改善する
作用をもつが、その含有量が、それぞれＰ：０．０１％
未満およびＣＯ：０．０５％未満では前記作用に所望の
効果が得られず、一方Ｐ：０２０チおよびＣｏ：０．３
０％をそれぞれ越えて含有させると、コバルトシん化合
物の析出量が多くなりすぎて、メッキ性が劣化し、さら
にＣＯの含有量が０．３０％を越えると磁性を帯びるよ
うになり、この磁性は半導体素子に悪影響（メモリーエ
ラーなどの発生）を及ぼすことから、その含有量を、そ
れぞれＰ：０．０１〜０２０％。
Ｃｏ：０．０５〜０３０％と定めた。
つぎに、この発明のリード材を実施例により比較例と対
比しながら説明する。
実施例 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：１００ｍｘＸ幅：４００ｍｒｎ　ｘ長さ
：１５００ｍｍの鋳塊とした後、圧延開始温度、８００
℃にて熱間圧延を施して板厚：１１ｍｍの熱延板とし、
ついで前記熱延板の上下面を面側して板厚：１０ｍ、と
した後、冷間圧延と焼鈍とを交互に繰返し施し、仕上圧
延率°４０％にて板厚：０．２５ｍｍを有する本発明リ
ード素材１〜４および比較リード素材１〜４をそれぞれ
製造した。
なお、比較リード素材１〜４は、いずれも構成成分のう
ちのいずれかの成分含有量（第１表に※印を付したもの
）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、この結果得られた本発明リード素材１〜４およ
び比較リード素材１〜４、さらに比較の目的で用意した
コバールおよび４２合金のリード素材（以下従来リード
素材１．２という〕について、引張強さ、伸び、ビッカ
ース硬さ、導電率。
および軟化点を測定し、これらの測定結果を第１表に合
せて示した。
第１表に示される結果から、本発明リード素材１〜４は
、いずれも高集積度の半導体装置のリード材に要求され
る強度、放熱性、および耐熱性を具備していることが明
らかである。これに対して、比較リード素材１〜４は、
前記特性のうち少なくともいずれかの性質が劣ったもの
になっており、また従来リード素材１．２においては導
電率が相対的に低く、２０％ｌＡＣ３以上の導電率が要
求される高集積度の半導体装置には使用することができ
ないことが明らかである。
また、本発明ＩＪ−ド材は、Ｃｕ合金で構成されている
ためにｈＡｕ、　Ａｇ＋　Ｎｌ、およびこれらの合金に
対するメッキ性、並びにはんだ付は性もきわめてすぐれ
たものであった。
上述のように、この発明のリード材は、集積度の高い半
導体装置のリード材に要求される特性、すなわち５５　
ｋｇｆ／ｍｊ以上の引張強さ、３チ以上の伸び、ビッカ
ース硬さで１７０以上の硬さ、２０％ｌＡＣ３以上の導
電率、および４００℃以上の軟化点を十分に満足して具
備するものである。
出願人　　玉川機械金属株式会社 代理人　　富　　１）　和　　夫 ２０９

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Ｓｎ：　１．５〜４．５％、Ｐ：０．０１〜０．２０％
    、Ｃ。 ：０．０５〜０．３０％を含有し、残シがＣｕと不可避
    不純物からなる組成（以上重量％）を有するＣｕ合金に
    て構成したことを特徴とする半導体装置のリード材。
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