JPS61284949A - リ−ドフレ−ム材料 - Google Patents

リ−ドフレ−ム材料

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JPS61284949A
JPS61284949A JP12675285A JP12675285A JPS61284949A JP S61284949 A JPS61284949 A JP S61284949A JP 12675285 A JP12675285 A JP 12675285A JP 12675285 A JP12675285 A JP 12675285A JP S61284949 A JPS61284949 A JP S61284949A
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base material
alloy
cladding
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Shinichiro Yahagi
慎一郎 矢萩
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49579Lead-frames or other flat leads characterised by the materials of the lead frames or layers thereon
    • H01L23/49582Metallic layers on lead frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体チップと外部端子とを接続する電子部品
であるリードフレームの素材として使用されるリードフ
レーム材料に関するものであり、更に詳しくは低クロム
の鉄クロム系合金のC,Si、Mn、AIの上限値を規
定すると共に、さらにNi、Cu、MoあるいはNb、
’Ti5Ta%Zrを添加したベース材にクラッド材と
してNi又はNi合金をクラッドした耐食性に優れかつ
、メッキ性及びはんだ付は性を改善したリードフレーム
材料に関するものである。
〔従来の技術〕
従来リードフレーム材としては強度と熱膨張特性の点で
Fe−Ni42合金が主として使用されて米な、二のF
e−Ni42合金は高価であるためより低廉な材料が要
望され、コストメリットと導電性の点から一方では銅合
金も使用されている。しかしこの銅合金も導電性及び熱
放散の点で優れでいるが、Fe−Ni42合金に比べて
強度が不足し、このことは特にICの自動組立て工程に
おいて7ウターリードを部品に差込む際に折れ曲るとい
うような不都合がある。コストの点からは純鉄や低炭素
鋼は最も安価であるが、錆が発生し易(耐食性に劣るた
め使用出来ない、そこで耐食性及び強度の点からステン
レス鋼を使用することが考えられる。しかし、リードフ
レーム材は、接点部やチップ搭載部の信頼性を高めるた
めに、メッキ下地を施してはんだ付けされる関係から、
はんだ付は性とメッキ性が要求されるが、ステンレス鋼
は、はんだ付は性及びメッキ性に劣る。そのため発明者
はこの点の改善を試み、低Crで0%Si、Mn。
A1の上限値を規定した鉄クロム合金からなるリードフ
レーム材を提案している(特開昭59−9149)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この発明者が提案した低クロム鉄合金では、メッキ性及
びはんだ付は性がなお充分でな(Au%A。
の下地メッキの密着性向上のため、AuSAgのメッキ
をするのに先立ちCuやN1のストライクメッキを行な
う必要があった。
本発明は先に提案された低クロム鉄合金からなるリード
フレーム材の前記したような問題点を解は 決すべくなされたものであって、メッキ性及び禽んだ付
は性に優れたリードフレーム材を提供することを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで発明者は先に提案した低クロム鉄合金をベース材
として、これにクラッド材としてNi又はNi合金をク
ラッドすることによりメッキ性及びはんだ付は性が改善
されることを新たに知見し本発明を完成するに至ったも
のである。
本発明の第1発明のリードフレーム材料は重量%で、C
r;5.0〜10.5%、Coo、10%以下、Si;
2.0%以下、Mn;2,0%以下、Al;0.10%
以下を含有し、残部実質的にFeよりなるベース材に、
クラッド材としてNi又はNi合金をクラッドして成る
ことを要旨とする。
$2発明のリードフレーム材料は、重量%で、Cr;5
.0〜10.5%、C;0.10%以下、Si;2.0
%以下、Mn:2,0%以下、Al;0%以下を含有し
、さらにNb%Ti、Ta、Zrのうち1種または2種
以上を0.6%以下含有し、残部実質的にFeよりなる
ベース材に、Ni又はNi合金Ni合會をクラッドして
成ることを要旨とする。
第3発明のリードフレーム材料は、重量%で、Cr;5
.0〜10.5%、C;0.10%以下、Si;2,0
%以下、Mn;2.0%以下、Al;0%以下を含有し
、さらにNi;3,0%以下、Cu:2.0%以下、M
o;4.0%以下のうち1種または2!a以上を含有し
、残部実質的にFeよりなるベース材に、クラッド材と
してNi又はNi合金をクラッドして成ることを要旨と
する。
第4発明のリードフレーム材料は、重量%で、Cr;5
,0〜10.5%、Coo、10%以下、Si;2.0
%以下、Mn;2,0%以下、Al;0.10%以下を
含有し、さらにNi;3,0%以下、Cu;2,0%以
下、Mo;4.0%以下のうち1種または2種以上及び
Nb、Ti。
Ta、 Zrのうち1種または2種以上を0.6%以下
含有し、残部実質的にFeよりなるベース材に、クラッ
ド材としてNi又はNi合金をクラッドして成ることを
要旨とする。
本発明によるリードフレーム材料は、低クロム系鉄合金
のC,Si%Mn%A1の上限値を規定すると共に必要
に応じでNi、Cu、MoまたはNb。
Ti、Ta、Zrのうち1種または2種以上を含有した
ものをベース材としているが、以下にその成分範囲(重
量%)の限定理由について説明する。
Cr:5.0〜10.5% Crはベース材のメッキ性、耐熱性および耐食性を向上
させる元素であり、このような効果を得るためには5.
0%以上含有させることが必要である。
しかし、多すぎると、メッキ性、はんだ付は性を阻害す
るので10.5%以下とする必要がある。
c:0.10%以下 Cはベース材としての強度を得るためにある程度含有さ
せることが必要であるが、多すぎると耐食性やはんだ付
は性を劣化するので0.10%以下に抑制する必要があ
る。
Si:2.0%以下 Si は溶製時に脱酸剤として作用するとともに耐食性
をも若干増大させるのに有効な元素であるが、多すぎる
と、はんだ付は性を害し、ベース材の靭性を害するので
2.0%以下とする必要がある。
Mn:2,0%以下 Mnは溶製時に脱酸および脱硫剤として作用する元素で
あるが、多すぎるとベース材の靭性を劣化させるので2
.0%以下とする必要がある。
AI:0.10%以下 AIは脱酸剤として作用するが、多すぎるとはんだ付は
性を阻害するので、0.10%以下にする必要がある。
Ni:3.0%以下、Cu:2.0%以下、Mo:4.
0%以下のうち1種または2種以上 Ni、Cu、Moは耐食性の改善に寄与する元素である
ので、これらの1種または2種以上を添加するが、多す
ぎるとベース材の靭性を害するのでNiは3.0%以下
、Cuは2.0%以下、Moは4.0%以下とする必要
がある。
Nb、 Ti、 Ta、 Zrのうち1種または2種以
上を0.6%以下 Nb、 Ti、 Ta%Zrはいずれもベース材の強度
を高めるのに寄与する元素であるので、これらの1種ま
たは2種以上を添加するが、多すぎるとかえって靭性を
害するのでこれらの合計で0.6%以下とする必要があ
る。
上記した成分からなるベース材にクラッドされるクラッ
ド材のNiは、所期の耐食性、はんだ付は性及びメッキ
性を得るため゛には、Ni40%以上を含有し、残部鉄
のもので充分であり必ずしも純度の高いNiは必要とし
ない。
又、場合によっては、Ni40%以上のNiとCuの合
金の他のNi合金を使用しても良い。
上記したベース材にNiからなるクラッド材をクラッド
する場合に、ベース材の表裏全面にクラッド材をクラフ
トする態様、ベース材の片面側にのみクラッド材をクラ
ッドする態様、あるいはベース材の片面または両面の一
部、(例えば中央部)にのみクラッド材をクラッドする
態様などがある。
また、ベース材とり2ツド材との厚さの比及び部分的に
クラッドする場合の面積比等はリードフレーム材料の要
求仕様などに応じて適宜選択される。
さらに、ベース材にクラッド材をクラフトする手段とし
ては、ベース材とクラッド材とを重ね合わせて圧延して
圧着するのが最も量産的であり、また低価格で製造する
ことができる。
〔実施例〕
本発明の実施例について述べ、本発明の効果を明らかに
する。第1rtに本実施例に用いたベース材の化学成分
(重量%)を示す。
m1表においてNo、1及びNo、2は比較例であって
、No。1はS U S 304相当、No、2はS 
U S 430相当である。No、3〜No。12は発
明例であって、No、3は本発明の組成範囲内のCr、
C,Si、Mn。
AI を含有するベース材であり、No、4〜No、5
は上記基本組成のものにNb%Ti、 Ta、 Zrの
1種以上を添加したベース材であり、No、6〜No、
7は上記基本組成にNi、Mo及びCuを添加したもの
である。また、No、8〜12は上記基本組成のものに
Ni、 Cu、 Mo及びNb、 Ti%Ta、 Zr
の1種以上を添加したベース材である。
ベース材として第1表の成分からなる帯材(厚さ0.3
5m+e)を用い、クラッド材としてNi70%以上残
部Feからなる帯材(厚さ0.05m+++)をベース
材の表裏両面に当てた状態で冷間圧延することによって
、第1図に示すように、ベース材10の表裏全体にクラ
ッド材12.12をクラッドしたリードフレーム材料1
4を製作した。ここで得られたリードフレーム材料14
の最終厚さはO、’25 m mであり、最終クラッド
状態で表面のクラッド層の厚さは約25μ糟程度であっ
た。このようにして得られたリードフレーム材をさらに
アンモニア分解ガス中で650℃3分間ひずみ取り焼鈍
し、耐食性、メッキ性及びはんだ付は性の試験を行った
耐食性の評価は、温度49°、湿度98%の湿潤雰囲気
中で96時間放置する湿潤試験を行い、その時点での発
錆の有無を調べた。その結果は第2表に示すが、錆の発
生が無かったものについては○印で示し、発生があった
ものについてはx印で示した。
メッキ性の評価は、Ni表面に直接にA、のスポットメ
ッキ(約5μ、)を施し、その後450℃で5分間加熱
した後の表面状況を調べることにより行った。
その結果は第2表に示すが、加熱によるふくれがなかっ
たものについでは○印で示し、加熱によるふくれがあっ
たものについては×で示した。
はんだ付は性の評価は非ハロダンブラックスを用い、温
度230℃で60%Sn〜40%pbよりなるはんだ中
に10秒間浸漬することにより行った。この結果も同じ
く第2表に示すが、はんだの密着性が良好であったもの
については○印で示し、はんだの密着性が良好でなかっ
たもの、すなわち、クラッド材中央部へのねじれ不良が
生じたものについてはX印で示した。
tpJ2表から明らかなように、比較例であるNo。
1及びNo、2は耐食性については問題ないがメッキ性
及びはんだ付は性において劣るのに対し、本発明の発明
例であるNo、3〜N o、 12は耐食性、メッキ性
及びはんだ付は性のいずれにも優れていることが確かめ
られた。なお、ひずみ取り焼鈍を行なったものと行なわ
なかったものにメッキ性及びはんだ付は性に有意な差は
認められなかった。
〔発明の効果〕
本発明は以上説明したように重量%で、Cr:5.0〜
10.5%、C:0.10%以下、S i:2.0%以
下、Mn:2.0%以下、A I:0.10%以下を基
本組成とし、これに必要に応じてN i:;3.0%以
下、Cu;2.0%以下、Mo;4.0%以下のうち1
種または2種以上あるいはNblTi%Ta%Z「のう
ち1種または2種以上を0.6%以下添加し、残部実質
的にFeよりなるベース材に、クラッド材としてNiを
クラッドして成るリードフレーム材料であるので、従来
の発明者が開発した低クロムの鉄合金に比較し、着しく
メッキ性及びはんだ付は性が改善されており、従来のよ
うにAu、Agのメッキに先立ってNiストライクメッ
キを打なう必要がなく、この工程を省略して直接にAu
、AHをメッキしても充分なメッキ性及びはんだ付は性
が得られるという優れた効果がある。またフェライト系
あるいはオーステナイト系のステンレス鋼からなるリー
ドフレーム材料よりもメッキ性及びはんだ付は性におい
て優れたリードフレーム材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例において製作したリードフレ
ーム材料の部分斜視図である。 10・・・ベース材、12・・・クラッド材、14・・
・リードフレーム材料。 第7目

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で、Cr;5.0〜10.5%、C;0.
    10%以下、Si;2.0%以下、Mn;2.0%以下
    、Al;0.10%以下を含有し、残部実質的にFeよ
    りなるベース材に、クラッド材としてNi又はNi合金
    をクラッドして成ることを特徴とするリードフレーム材
    料。
  2. (2)重量%で、Cr;5.0〜10.5%、C;0.
    10%以下、Si;2.0%以下、Mn;2.0%以下
    、Al;0.10%以下を含有し、さらにNb、Ti、
    Ta、Zrのうち1種または2種以上を0.6%以下含
    有し、残部実質的にFeよりなるベース材に、クラッド
    材としてNi又はNi合金をクラッドして成るリードフ
    レーム材料。
  3. (3)重量%で、Cr;5.0〜10.5%、C;0.
    10%以下、Si;2.0%以下、Mn;2.0%以下
    、Al;0.10%以下を含有し、さらにNi;3.0
    %以下、Cu;2.0%以下、Mo;4.0%以下のう
    ち1種または2種以上を含有し、残部実質的にFeより
    なるベース材に、クラッド材としてNi又はNi合金を
    クラッドして成ることを特徴とするリードフレーム材料
  4. (4)重量%で、Cr;5.0〜10.5%、C;0.
    10%以下、Si;2.0%以下、Mn;2.0%以下
    、Al;0.10%以下を含有し、さらにNi;3.0
    %以下、Cu;2.0%以下、Mo;4.0%以下のう
    ち1種または2種以上及びNb、Ti、Ta、Zrのう
    ち1種または2種以上を0.6%以下含有し、残部実質
    的にFeよりなるベース材に、クラッド材としてNi又
    はNi合金をクラッドして成ることを特徴とするリード
    フレーム材料。
JP12675285A 1985-06-11 1985-06-11 リ−ドフレ−ム材料 Granted JPS61284949A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3161864B1 (de) * 2014-06-25 2020-01-22 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Bandförmiges substrat zur herstellung von chipträgern, elektronisches modul mit einem solchen chipträger, elektronische einrichtung mit einem solchen modul und verfahren zur herstellung eines substrates

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3161864B1 (de) * 2014-06-25 2020-01-22 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Bandförmiges substrat zur herstellung von chipträgern, elektronisches modul mit einem solchen chipträger, elektronische einrichtung mit einem solchen modul und verfahren zur herstellung eines substrates

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