JPS6033328A - リ−ドフレ−ム用銅基合金およびその製造法 - 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】 本発明は、半導体リードフレーム材に要求される諸性性
を具備した銅基合金に関する。

従来、半導体機器のり一ド利とし、では、素子およびセ
ラミックスとの接着および封止性の良好なコバール合金
（Ｆｅ−２９Ｎｉ−１６Ｃｏ　）や、４２合金（Ｆｅ−
４２Ｎｉ）などの高ニッケル合金が好んで使用されてい
た。しかし、近年の半導体回路のＳ積度の増加に伴って
、熱放散性を一層改善する必要から。

さらにはコストダウンを図る面から、このところのり一
ド月としては、銅基合金を使用する割合が高まっている
。

この従来のり一ド月用銅基合金としては、無酸素銅、　
Ｓｎ入り銅、リン青銅＋　Ｆｅ入り銅などが知られてい
るが、いずれも一長一短があり、リード材としてｄ・要
される機械的強度、伸び、導電性、熱放散性、耐軟化性
、メッキ性、ハンダ付は性、経済性ムどの諸条件を総合
的にかつ十分に満足ずべく−Ｐｉの改善がこの１Ｆ・１
基合金に望まれている。

本発明はこの要求を満たずことを目的としたものである
。この目的において１本発明者らは試験研究を重ねた結
果、　Ｎｉ　：　０．０５〜０．４０重箪％、Ｆｅ：（
１，５〜１．５重間％、　Ｓｎ　：　０．５〜１．５重
量％、を銅に含有させた銅基台金がリードフレーム材と
してＪｌ’＋７＋に好適な諸性質を兼備することを見い
だすこたがてきた。そして、この銅基合金は、その製造
にさいし一乙最終仕上げ圧延（冷間圧延）のさいに圧延
率を５０％以上として必要板厚に仕上げ、その後、２５
０〜４５０°Ｃの温度で５〜６０分間の焼鈍を施すこと
によって、リードフレーム材として一層良好な特性を示
すことがわかった。

本発明のリードフレーム用銅基台金の緒特性は後記実施
例に示すとおりであるが１本則基合金の合金元素である
Ｎｉ＋　ＦｅおよびＳｎの含有量を前記のように定めた
理由の概要を説明するとつぎのとおりである。

Ｎｉは１機械的強度、耐軟化性および耐蝕性を改善する
作用を供するが、　０．０５％未満ではこの効果が得ら
れない。しかし、０．４％を越えて含有させると、後記
表１のＮｏ、　９〜１０に見られるように、　Ｎ′Ｉ電
性とハンダ付り性が逆に劣化するようになる。

Ｆｅは、導電性を低下させることなく強度を向上させる
作用を供する。そして、固溶限以」二のＦｅの存在によ
り、銅マトリツクス中に析出した微細な鉄析出物が高温
加熱時の結晶粒の粗大化を阻止して耐軟化性を向上させ
る。Ｆｅ含有量が０．５％未満では、後記表１のＮｏ、
５およびＮｏ、６に見られるように、この強度と１ｌｉ
ｉｊ軟化性の改善効果が不十分である。他方、　Ｆｅ含
有量が１．５％を越えると、４電性が低下しまた加工性
も悪くなる。

Ｓｎは、泪マトリックス中に固溶して５強度と耐軟化性
を向上さセる。しかし、　Ｓｎ含有量が０．５％未満で
は１表１の陽７．Ｎｏ、８に見されるように８強度と耐
軟化性の改善効果が充分には現れない。他ろ、　Ｓｎ含
有量が１．５％を越えると、導電性と熱転−〒１ｉ１が
悪くなり、熱間加工性も害される。

、二のように、　Ｎｉ　：　０．０５〜０．１０重量％
、Ｆｅ：０．５〜１．５重量％、　Ｓｎ　：　０．５〜
１．５重量％、を銅に含へさモることによって本発明の
銅基合金は半導体ＩＣＣ用リート−要求される緒特性を
発現したものであるが、この銅基合金は、その粗板（冷
延板）をＩＪ、′延率が５０％以上のもとで仕上り冷間
圧延し。

ついで２５０〜４５０℃の温度で５〜６０分間の焼鈍を
施すと、後記の表２に示すように、一層、リード材とし
て望ましいり４性をもつイ］料とすることがてき乙。こ
の場合、最終の仕上り圧延率が５０％未満では、１＆続
の焼鈍によって充分な強度と伸びが１８られす、圧延率
５０％以上の仕上げ冷延と（２５０〜４５０°Ｃ）Ｘ（
５〜６０分）の焼鈍との組合′せが必要である。焼鈍温
度が２５０℃より低いと、また焼鈍時間が５分より短い
と伸びが充分ではなく、また焼鈍温度が４５０℃より高
いと、また焼鈍温度が６０分より長いと結晶粒が粗大化
して耐軟化性が劣化するとともに強度も充分なものでは
なくなる。

以下に代表的な実施例を挙げて本発明のリードフレーム
用銅基合金の特性を説明する。

実施例１ 表１に示す成分組成の合金を高周波真空溶解炉で溶製し
てこれをｔ〃造したインゴフトを８５０℃で熱間圧延し
、厚さ１３ｍｍの熱延板とした。この熱延板を通審の酸
洗処理した後、冷間圧延、焼鈍、酸洗を繰り返し、最終
的に５０％の仕上げ冷間圧延により＋　Ｉ！７．さ０．
５ｍｍの冷延板をｉｌた。ごの冷延まま（最終焼鈍なし
）の板からザンプルを採取して引張試験により引張強度
と伸びを測定すると共に。

導電率、剛軟化性、ハンダ性を測定した。導電率は、リ
ード材の熱伝導性と導電性を評価する指標として惰用さ
れている（％ＩＡＣ５）によった。面Ｊ軟化性は、試料
を３０分加熱後の硬度が加熱前の硬度（圧延ままの硬度
）の８０％となるときの温度を測定した。またハンダ付
り性は、ハンダ拡がり試験法によって評価した。それら
の結果を表１に総括して示した。

表１の結果からつぎのことが明らかである。

ＮｉとＳｎの含有量は本発明範囲であっても、　Ｆｅの
含Ｎ量が本発明で規定する範囲より低い比較例陽５．６
は２強度、導電率および耐軟化性が十分てはない。Ｎｉ
およびＦｅ含有量が本発明範囲であってもＳｊｊ合右左
が本発明で規定する範囲より低い比較例Ｎ口、８は９強
度と耐軟化性が充分ではない。またＰｅおよびＳｎの含
有量が本発明範囲であってもＮｉ含ｒ７量が本発明で規
定する量より多い比較例陽９，１０は導電率とハンタイ
′ＪＵ性が低下している。さらに旧の含有量が本発明範
囲であってもｒｅとＳｎが本発明で規定する量より少な
い比較例Ｎｏ、１１は耐軟化性およびハンダ付は性が劣
っている。

これに対し１本発明で規定する範囲のＮｉ、　Ｆｅおよ
びＳｎを含有する本発明例Ｎｏ、１〜陽４はいずれも強
度、伸び、導電率（％ＩＡＣ５）　、耐軟化性およびハ
ンダ性が良好である。

実施例２ 実施例１のＮｏ、４．Ｎａ５およびＮ［１１０の合金に
ついて、最終板厚に仕上げる最終冷延において表２に表
示の最終圧延率のもとて０．２５ｍｍの板厚に冷間圧延
し、ついで表２に表示の焼鈍条件で最終焼鈍した場合（
またはしなかった場合）について、各試料を採取して引
張試験値と導電率を測定した。その結果を表２に示した
。

表２ 表２の結果より１本発明合金は、最終加工率を５０％以
上として適切な最終焼鈍を施すと高い強度と伸びが得ら
れることがわかる。例えば試験Ｎｏ、Ｄに見られるよう
に、適切な最終圧下率と焼鈍条件の組合せにより、実施
例１の圧延まま（最終圧延率５（）％）に比べて強度と
伸びの両面での向上を図ることができる。これに対して
比較合金の場合には、この最終圧下率と焼鈍条件の組合
せによっても強度の向上効果が低い。

出願人　同和鉱業株式会社 同和金属工業株式会社 手続補正器（自発） 昭和５９年７月１７日 特許庁長官　志　賀　学殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１４１３８６号 ２、発明の名称 リート−フレーム用銅基合金およびその製造法３．１市
正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都千代田区丸の内−丁目８番２号名称　同和
鉱業株式会社（ほか１名） 代表者　西１）尭 ４、代理人　〒１６２ 住所　東京都新宿区市谷薬王寺町８３番地明細書の発明
の詳細な説明の（）η ７、補正の内容 （１）、明細書２頁１〜２行の「増加」をｒ増大」に訂
正する。

（２）、明細書２頁４行の「のり一ド材」」を「リード
材」に訂正する。

（３）、明細書２頁９行の「必要される」」を「必要と
されるｊに訂正する。

（４）、明細書４頁最下行の「強度と伸びが」を「強度
が」に訂正する。

（５）、明細書５頁１６行の「冷延まま」をｒ冷延状態
１に訂正する。

（６）、明細書５頁１９行〜明細書６頁１行の「導電率
は、・・によった。」の記載を次のとおりに補正する。

「なお、熱伝導度は導電率と比例関係にあるので導電率
の測定で伝熱性を評価した。」 （７）、明細書６頁３行の「圧延まま丁を「圧延状態Ｊ
に訂正する。

（８）、明細書６頁３〜４行の「温度を測定した。」を
「温度により評価した。」に訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１，Ｎｉ　：　０．０５〜０．４０重量％、　Ｆｅ
   　：　０．５〜１．５重量％、Ｓｎ：０．５〜１．５重
   量％、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなるリード
   フレーム用銅基合金。 ｆ２１．　Ｎｊ：　０．０５〜０．４０重量％、　Ｆｅ
   　：　０．５〜１．５重量％、　Ｓｎ　：　０．５〜１
   ．５重量％、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなる
   銅基合金の粗板を、圧延率が５０％以上のもとで仕上げ
   冷間圧延し、ついで２５０〜４５０°Ｃの温度で５〜６
   ０分間の焼鈍を施すことからなるリードフレーム用銅基
   合金の製造法。