JPH03204101A - リードフレーム材の圧延方法 - Google Patents
リードフレーム材の圧延方法Info
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- JPH03204101A JPH03204101A JP33851789A JP33851789A JPH03204101A JP H03204101 A JPH03204101 A JP H03204101A JP 33851789 A JP33851789 A JP 33851789A JP 33851789 A JP33851789 A JP 33851789A JP H03204101 A JPH03204101 A JP H03204101A
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- JP
- Japan
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- rolling
- roll
- lead frame
- skin pass
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- Pending
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
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
本発明は、ＩＣのリードフレームに用いるＡＩクラッド
Ｎ：合金の帯材を、歪みが実質上残らないように圧延す
る方法に関する。
Ｎ：合金の帯材を、歪みが実質上残らないように圧延す
る方法に関する。
ＩＣのリードフレーム材の代表的なものは、４２Ｎｉ合
金のような低熱膨張金属の帯材にＡＮクラッドを施した
製品である。 このクラツド帯を材料としてＩＣを製造
する工程は、ブランキング（打扱き）−口字状に曲げ一
洗浮−セラミックベース封着−マウンティング−Ａ、ｌ
ｌ線ボンディング封止−メツキの諸段階からなる。 ところが、上記の曲げ工程を経たブランクが、鞍形に、
つまり横方向からみて上部が凹に歪んだり、それとは逆
に凸に歪んだりすることがある。 これは、クラツド帯の製造に至る圧延、スリッティング
およびクラツデイングなどの工程、主に圧延によって材
料のエツジ部に与えられた残留応力に起因する現象であ
る。 エツジ部の残留応力が圧縮であれば、曲げ段階の
俊にもとに戻ろうとする力でエツジ部が伸長する結果、
上記のように上が凹の形となり、引張であればそれと逆
に、上が凸の形となる。 このことは、いわゆる「除去法」により残留応力を計算
した結果と、Ｘ線を′使用して実測したデータにもとづ
く結果とがよく一致したという報告〔藤沢ら；塑性と加
工、４１ （１９６４）、４２４〕により、一般に承認
されている。 歪みが著しいと、へρ線ボンディング操作に支障が生じ
るから、そのリードフレームはＩＣ製造に使用できない
。 従って、リードフレーム材は、残留歪みを極力小さ
くすべきである。 従来この目的に採用されてきた手段は、焼鈍である。
しかし、代表的なリードフレーム材であるＡ、ｌ！クラ
ッド−ｔ＋２ｘｒ合金帯材では、Ａ、ｌ！の融点が６６
０℃であるという制約に加えて、Ａ、ｌ！とＮｉの接合
面で拡散により合金が形成されると脆くなるため、たと
えば６００℃内外の温度に１〜２分間程度加熱するのが
限度である。 これでは、歪み除去の効果を十分に得る
ことは望めない。 本発明者は、リードフレーム材の圧延後の残留歪みの解
消に共同研究者とともに取り組み、テンションレベラー
を利用する方法（特願平１−２７５２２５号）や、電子
ビームまたはレーザービームを照射する方法（特願平１
−２８０８８９号）を開発し、すでに提案した。 しかし、圧延後に歪みを解消するよりも、生じる歪みの
できるだけ少い圧延ができれば、それに越したことはな
い。
金のような低熱膨張金属の帯材にＡＮクラッドを施した
製品である。 このクラツド帯を材料としてＩＣを製造
する工程は、ブランキング（打扱き）−口字状に曲げ一
洗浮−セラミックベース封着−マウンティング−Ａ、ｌ
ｌ線ボンディング封止−メツキの諸段階からなる。 ところが、上記の曲げ工程を経たブランクが、鞍形に、
つまり横方向からみて上部が凹に歪んだり、それとは逆
に凸に歪んだりすることがある。 これは、クラツド帯の製造に至る圧延、スリッティング
およびクラツデイングなどの工程、主に圧延によって材
料のエツジ部に与えられた残留応力に起因する現象であ
る。 エツジ部の残留応力が圧縮であれば、曲げ段階の
俊にもとに戻ろうとする力でエツジ部が伸長する結果、
上記のように上が凹の形となり、引張であればそれと逆
に、上が凸の形となる。 このことは、いわゆる「除去法」により残留応力を計算
した結果と、Ｘ線を′使用して実測したデータにもとづ
く結果とがよく一致したという報告〔藤沢ら；塑性と加
工、４１ （１９６４）、４２４〕により、一般に承認
されている。 歪みが著しいと、へρ線ボンディング操作に支障が生じ
るから、そのリードフレームはＩＣ製造に使用できない
。 従って、リードフレーム材は、残留歪みを極力小さ
くすべきである。 従来この目的に採用されてきた手段は、焼鈍である。
しかし、代表的なリードフレーム材であるＡ、ｌ！クラ
ッド−ｔ＋２ｘｒ合金帯材では、Ａ、ｌ！の融点が６６
０℃であるという制約に加えて、Ａ、ｌ！とＮｉの接合
面で拡散により合金が形成されると脆くなるため、たと
えば６００℃内外の温度に１〜２分間程度加熱するのが
限度である。 これでは、歪み除去の効果を十分に得る
ことは望めない。 本発明者は、リードフレーム材の圧延後の残留歪みの解
消に共同研究者とともに取り組み、テンションレベラー
を利用する方法（特願平１−２７５２２５号）や、電子
ビームまたはレーザービームを照射する方法（特願平１
−２８０８８９号）を開発し、すでに提案した。 しかし、圧延後に歪みを解消するよりも、生じる歪みの
できるだけ少い圧延ができれば、それに越したことはな
い。
本発明の目的は、このような見地から、ＩＣのリードフ
レームに用いるＡｐクラッドＮｉ合金の帯材であって、
圧延による歪みが実質上ないといえるほど小さいものを
製造する方法を提供することにある。
レームに用いるＡｐクラッドＮｉ合金の帯材であって、
圧延による歪みが実質上ないといえるほど小さいものを
製造する方法を提供することにある。
本発明のリードフレーム材の圧延方法は、ＩＣのリード
フレームに用いるＡＩクラッドＮｉ合金の帯材を圧延に
より製造するに当り、多段圧延の少なくとも最終段を圧
下率５％以下のスキンパスとし、このスキンパス圧延を
、第１図に示すように、ロール両端から中央に向って次
第に径の細くなるマイナスクラウンロールを使用して実
施することを特徴とする。 第１図において、符号（１
）は圧延の対象となる帯材であって、（１１）はＮｉ合
金、（１２）はＡＩ！クラッド部分であり、（２）は上
記のマイナスクラウンロール、（３）はこれと組み合わ
せたフラットロールである。 低圧下率のスキンパス圧延は、最終段に加えてその前段
も行ない、圧下率を両方の合計で５％以下にすること、
とくに最終段の圧下率が２％以下となるような条件で実
施することが好ましい。 「マイナスクラウンロール」は、ロール両端より中はど
が径の太い太鼓型のロールを「クラウンロール」と呼ぶ
のに対し、両端より中はどが径の細いロールをこう呼ん
だ語である。 その輪郭形状は、バレル長さ（第１図の
し）に対する、最も半径の小さい部分での後退量（八Ｒ
）の比が、通常は △Ｒ／Ｌ＝０．０１〜０．１％ の範囲になるようにえらぶ。 この値は、もちろん、ｌ
クラッドＮｉ合金帯の各部の形状や寸法、とくにＡ、ｌ
！クラッド部分の幅や厚さ、スキンパス圧延の圧下率、
さらには圧延ロールの材質などの因子によって決定しな
ければならない。 ［作 用］ ふつうの圧延ロールは全長にわたって同じ径のフラット
ロールであって、圧延に際してたわむことが避けられな
いから、圧延材は通常エツジ部分より中央部が厚くなっ
た断面形状を呈する。 これを防ぐには、両端より中は
どで径が大きくなった太鼓形の、いわゆるクラウンロー
ルを使用する。 一方、圧延材に残留する歪み（ε）は、圧延前の板厚を
ｈ 、圧延後のそれをｈｌとするとき、ε＝ρｎ（ｈ１
／ｈ□）であることがわかっている。 帯材の幅方向で
位置によってその値が異なると、ＩＣリードフレームに
加工したときに前記したような反りが生じる。 従って
、εの値を幅方向に関してなるべく均一になるように、
圧延をすべきことになる。 このような条件を与える圧延法として本発明で採用した
のが、まず最終段の低圧下率のスキンパス圧延であり、
次にマイナスクラウンロールの使用である。 一般に、スキンパス圧延は圧下率が１０％以下の仕上げ
圧延を指すが、従来の多段圧延は、各段の圧下率にあま
り大きな差を設けないのがふつうであった。 これに対
し、厚さ０．４２ｍから０゜２５ｍへの圧延を２段で行
ない、中間の板厚を変えて各段の圧下率のバランスをつ
ぎのように変えて実験しくカッコ内が圧下率）、残留歪
みの値を測定した結果が、第２図のグラフである。 ０．４２ｔ−（１７％）−０，３５ｔ −（２９％）−
０，２５ｔｏ、４２ｔ−（２６％）−０，３１ｔ −（
１９％）−０，２５ｔＯ，４２ｔ−（３６％）−０，２
７ｔ−（７％）＝０．２５ｔこのグラフは、最終段の圧
下率を低くすべきことを教えている。 第２図のグラフにおいて、エツジからの距離が１ｍの点
のグラフの傾きｄｆ（ｘ） ／ｄＸ Ｉ Ｘ＝１と残留
歪みとの関係をプロットしてみると、第３図のグラフが
得られる。 このグラフは、傾きがほぼゼロ、つまり歪
みの曲線が平坦なところで、残留歪みもゼロであること
を示している。 つまり、帯材の反りを実質上なくすた
めには、エツジ付近にあける幅方向の歪みの差をゼロに
近づければよいことがわかる。 この知見にもとづいて従来のＩＣリードフレーム圧延の
工程を再検討した発明者らは、スキンパス圧延を行なっ
ても、Ｎｉ合金ベースにクラッドしたＡＮ材が存在する
ため中高である帯をフラットロールで圧延するのである
から、帯の中はどがエツジより強く圧延される結果とな
っていたことに気づいた。 そこでマイナスクラウンロ
ールの採用を着想し、実験によりその効果を確認して本
発明に至った。
フレームに用いるＡＩクラッドＮｉ合金の帯材を圧延に
より製造するに当り、多段圧延の少なくとも最終段を圧
下率５％以下のスキンパスとし、このスキンパス圧延を
、第１図に示すように、ロール両端から中央に向って次
第に径の細くなるマイナスクラウンロールを使用して実
施することを特徴とする。 第１図において、符号（１
）は圧延の対象となる帯材であって、（１１）はＮｉ合
金、（１２）はＡＩ！クラッド部分であり、（２）は上
記のマイナスクラウンロール、（３）はこれと組み合わ
せたフラットロールである。 低圧下率のスキンパス圧延は、最終段に加えてその前段
も行ない、圧下率を両方の合計で５％以下にすること、
とくに最終段の圧下率が２％以下となるような条件で実
施することが好ましい。 「マイナスクラウンロール」は、ロール両端より中はど
が径の太い太鼓型のロールを「クラウンロール」と呼ぶ
のに対し、両端より中はどが径の細いロールをこう呼ん
だ語である。 その輪郭形状は、バレル長さ（第１図の
し）に対する、最も半径の小さい部分での後退量（八Ｒ
）の比が、通常は △Ｒ／Ｌ＝０．０１〜０．１％ の範囲になるようにえらぶ。 この値は、もちろん、ｌ
クラッドＮｉ合金帯の各部の形状や寸法、とくにＡ、ｌ
！クラッド部分の幅や厚さ、スキンパス圧延の圧下率、
さらには圧延ロールの材質などの因子によって決定しな
ければならない。 ［作 用］ ふつうの圧延ロールは全長にわたって同じ径のフラット
ロールであって、圧延に際してたわむことが避けられな
いから、圧延材は通常エツジ部分より中央部が厚くなっ
た断面形状を呈する。 これを防ぐには、両端より中は
どで径が大きくなった太鼓形の、いわゆるクラウンロー
ルを使用する。 一方、圧延材に残留する歪み（ε）は、圧延前の板厚を
ｈ 、圧延後のそれをｈｌとするとき、ε＝ρｎ（ｈ１
／ｈ□）であることがわかっている。 帯材の幅方向で
位置によってその値が異なると、ＩＣリードフレームに
加工したときに前記したような反りが生じる。 従って
、εの値を幅方向に関してなるべく均一になるように、
圧延をすべきことになる。 このような条件を与える圧延法として本発明で採用した
のが、まず最終段の低圧下率のスキンパス圧延であり、
次にマイナスクラウンロールの使用である。 一般に、スキンパス圧延は圧下率が１０％以下の仕上げ
圧延を指すが、従来の多段圧延は、各段の圧下率にあま
り大きな差を設けないのがふつうであった。 これに対
し、厚さ０．４２ｍから０゜２５ｍへの圧延を２段で行
ない、中間の板厚を変えて各段の圧下率のバランスをつ
ぎのように変えて実験しくカッコ内が圧下率）、残留歪
みの値を測定した結果が、第２図のグラフである。 ０．４２ｔ−（１７％）−０，３５ｔ −（２９％）−
０，２５ｔｏ、４２ｔ−（２６％）−０，３１ｔ −（
１９％）−０，２５ｔＯ，４２ｔ−（３６％）−０，２
７ｔ−（７％）＝０．２５ｔこのグラフは、最終段の圧
下率を低くすべきことを教えている。 第２図のグラフにおいて、エツジからの距離が１ｍの点
のグラフの傾きｄｆ（ｘ） ／ｄＸ Ｉ Ｘ＝１と残留
歪みとの関係をプロットしてみると、第３図のグラフが
得られる。 このグラフは、傾きがほぼゼロ、つまり歪
みの曲線が平坦なところで、残留歪みもゼロであること
を示している。 つまり、帯材の反りを実質上なくすた
めには、エツジ付近にあける幅方向の歪みの差をゼロに
近づければよいことがわかる。 この知見にもとづいて従来のＩＣリードフレーム圧延の
工程を再検討した発明者らは、スキンパス圧延を行なっ
ても、Ｎｉ合金ベースにクラッドしたＡＮ材が存在する
ため中高である帯をフラットロールで圧延するのである
から、帯の中はどがエツジより強く圧延される結果とな
っていたことに気づいた。 そこでマイナスクラウンロ
ールの採用を着想し、実験によりその効果を確認して本
発明に至った。
ＳＫＨ鋼製の、直径が２０ａｎ、バレル長さが７０＃の
圧延ロールに加工し、中央部における半径の後退が１０
μｍの、ごくゆるやかなサインカーブの輪郭をもったマ
イナスクラウンロールとした。 これと対にするもう１本のロールは、フラットロールの
ままである。 厚さ０．４２ｓのＡｌクラッドＮｉ合金帯の厚さ０．２
５ｍへの圧延を、従来の２段圧延を下記のスケジュール
に従う３段圧延に変更して実施した。 ＊印の圧延に、
上記のマイナスクラウンロールをそなえたロール対を使
用した。 ＊ 傘 板厚：０．４２→０．３１→０．２６→０．２５５→０
．２５圧下率：２６％ １６％ ２％ ２％上記の帯
材コイルの全長にわたって、エツジから１ｍの位置にお
ける残留歪みを測定した結果は、第２図のグラフに示す
とおりであった。 グラフ左端のスキンパス領域外のデ
ータは、比較のため、本発明に従う上記スキンパス圧延
工程（＊印〉を行なわなかった部分の残留歪みの値であ
る。 残留歪みが従来の圧延の場合の数分の１に減少し
た結果、この帯材は残留歪み除去処理をしなくても、リ
ードフレームに加工したときに支障を生じるほどの反り
を見せなかった。
圧延ロールに加工し、中央部における半径の後退が１０
μｍの、ごくゆるやかなサインカーブの輪郭をもったマ
イナスクラウンロールとした。 これと対にするもう１本のロールは、フラットロールの
ままである。 厚さ０．４２ｓのＡｌクラッドＮｉ合金帯の厚さ０．２
５ｍへの圧延を、従来の２段圧延を下記のスケジュール
に従う３段圧延に変更して実施した。 ＊印の圧延に、
上記のマイナスクラウンロールをそなえたロール対を使
用した。 ＊ 傘 板厚：０．４２→０．３１→０．２６→０．２５５→０
．２５圧下率：２６％ １６％ ２％ ２％上記の帯
材コイルの全長にわたって、エツジから１ｍの位置にお
ける残留歪みを測定した結果は、第２図のグラフに示す
とおりであった。 グラフ左端のスキンパス領域外のデ
ータは、比較のため、本発明に従う上記スキンパス圧延
工程（＊印〉を行なわなかった部分の残留歪みの値であ
る。 残留歪みが従来の圧延の場合の数分の１に減少し
た結果、この帯材は残留歪み除去処理をしなくても、リ
ードフレームに加工したときに支障を生じるほどの反り
を見せなかった。
本発明の方法によれば、ＩＣリードフレーム用のＡ、ｌ
！クラッドＮｉ合金を圧延したときに、幅方向の歪み差
が実質上ゼロである帯材が得られる。 この帯材は、残留歪み除去を行なうことなく加工しても
、リードフレームとして支障となるほどの反りを生じる
ことがない。 従って、本発明は工程を簡略にした上で
、良品歩留りが向上するという効果があり、ＩＣ生産の
コスト削減に寄与する。
！クラッドＮｉ合金を圧延したときに、幅方向の歪み差
が実質上ゼロである帯材が得られる。 この帯材は、残留歪み除去を行なうことなく加工しても
、リードフレームとして支障となるほどの反りを生じる
ことがない。 従って、本発明は工程を簡略にした上で
、良品歩留りが向上するという効果があり、ＩＣ生産の
コスト削減に寄与する。
第１図は、本発明の圧延方法の特徴をなす、終段のマイ
ナスクラウンロールを用いたスキンバス圧延の説明図で
ある。 第２図は、本発明の方法により圧延した帯材のエツジ部
分における残留歪みを、帯材コイルの全長にわたって測
定した結果を示すグラフである。 第３図は、従来の方法で圧延したＩＣリードフレーム用
帯材の残留歪みを示す、第２図と同様なグラフである。 第４図および第５図は、本発明の詳細な説明するための
実験データであって、第４図は帯材の幅方向における歪
みの値を種々の圧下率の組み合わせに関してあられした
グラフであり、第５図は第４図のデータにおける歪み曲
線の傾きと残留歪みとの関係をプロットしたグラフであ
る。 １・・・圧延される帯材 １１・・・Ｎｉ合金の帯 １２・・・Ａ１クラッド部分 ２・・・マイナスクラウンロール ３・・・フラットロール
ナスクラウンロールを用いたスキンバス圧延の説明図で
ある。 第２図は、本発明の方法により圧延した帯材のエツジ部
分における残留歪みを、帯材コイルの全長にわたって測
定した結果を示すグラフである。 第３図は、従来の方法で圧延したＩＣリードフレーム用
帯材の残留歪みを示す、第２図と同様なグラフである。 第４図および第５図は、本発明の詳細な説明するための
実験データであって、第４図は帯材の幅方向における歪
みの値を種々の圧下率の組み合わせに関してあられした
グラフであり、第５図は第４図のデータにおける歪み曲
線の傾きと残留歪みとの関係をプロットしたグラフであ
る。 １・・・圧延される帯材 １１・・・Ｎｉ合金の帯 １２・・・Ａ１クラッド部分 ２・・・マイナスクラウンロール ３・・・フラットロール
Claims (3)
- （１）ＩＣのリードフレームに用いるＡｌクラッドＮｉ
合金の帯材を圧延により製造するに当り、多段圧延の少
なくとも最終段を圧下率５％以下のスキンパス圧延とし
、このスキンパス圧延を、ロール両端から中央に向って
次第に径の細くなるマイナスクラウンロールを使用して
実施することを特徴とする圧延方法。 - （２）最終段およびその前段を圧下率が合計５％以下の
スキンパス圧延とし、とくに最終段を２％以下の圧下率
で実施する請求項１の圧延方法。 - （３）マイナスクラウンロールの輪郭形状が、バレル長
さ（Ｌ）に対する半径の後退量（ΔＲ）にして、 ΔＲ／Ｌ＝０．０１〜０．１％ の範囲にあるロールを使用して実施する請求項１の圧延
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33851789A JPH03204101A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | リードフレーム材の圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33851789A JPH03204101A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | リードフレーム材の圧延方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03204101A true JPH03204101A (ja) | 1991-09-05 |
Family
ID=18318907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33851789A Pending JPH03204101A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | リードフレーム材の圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03204101A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6663980B1 (en) * | 1998-09-30 | 2003-12-16 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Clad plate for lead frames, lead frame using the same, and method of manufacturing the lead frame |
| JP2009274095A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Nippon Steel Corp | 加工部表面平滑性に優れた鋼板及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP33851789A patent/JPH03204101A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6663980B1 (en) * | 1998-09-30 | 2003-12-16 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Clad plate for lead frames, lead frame using the same, and method of manufacturing the lead frame |
| JP2009274095A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Nippon Steel Corp | 加工部表面平滑性に優れた鋼板及びその製造方法 |
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