JPH03219038A - 電子電気機器導電部品用板材 - 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】 産業上の利用分野 この発明は半導体やＩＣのリードフレームあるいはコネ
クタやスイッチなどの導電部品に使用される電子電気機
器導電部品用板材に関し、高い強度、良好な繰返し曲げ
性を有するとともに、良好な電気伝導性、熱伝導性（放
熱性）、耐食性、ボンディング性を有し、しかも安価な
電子・電気機器導電部品用板材に関するものである。

従来の技術 電子９電気機器に使用される導電部品の代表的なものと
しては、トランジスタなどの個別半導体や１．Ｃ，ＬＳ
Ｉ、ＳＣＲに使用されるリードフレームがある。このリ
ードフレームは、代表的には次のような工程を経てＩＣ
や半導体に組込まれる。

すなわち先ずリードフレーム用材料としての導電材料か
らなる板厚０．１〜０．５間の板材を用意し、その板材
にプレス打抜き加工またはエツチングを施して所要のリ
ードフレーム形状（但しアウターリード側が相互に連な
っているもの）とし、次いでそのリードフレームの所定
箇所に高純度８１などからなる半導体素子（Ｓｉチップ
）を接合する。

この接合は、ダイボンディングと称されるものであって
、Ａｇペースト等の導電樹脂を用いて加圧接着する方法
、あるいは予めリードフレーム素材の片面もしくは半導
体素子（Ｓｉチップ）の面に、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ等のう
ちの１種の単層または２種以上の多重層からなるメツキ
層を形成しておき、このメツキ層を介し加熱拡散圧着し
てＡｕ−３ｉなどの共晶反応を利用してリードフレーム
と半導体素子とを接合する方法、さらにはＰｂ−３ｎは
んだ等を用いて接合する方法などがある。この後、基板
上のリードフレームの所定箇所にダイボンディングされ
た半導体素子（Ｓｉチップ）」−のＡ／電極とリードフ
レームの導体端子（インナーリート）とをＡｕ線もしく
Ａｌ線で接続する。この接続はワイヤボンディングと称
されている。引続いて半導体素子、結線部分、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保護す
るために樹脂やセラミック等で封止し、最終的にリード
フレームのアウタリードの相互に連なる部分を切除する
。

以」二のような工程を経て使用されるリードフレーム用
の板材としては、良好なプレス加工性もしくはエツチン
グ性を有すること、およびワイヤボンディングにおける
接合性すなわちボンディング性が良好であること、さら
には良好な放熱性（熱伝導性）、導電性を有し、しかも
半導体装置の輸送や電子機器への組込みに際しての曲が
りや繰返し曲げによって破損が生じない機械的強度や優
れた耐繰返し曲げ性を有し、また耐食性を有することが
要求される。

従来このようなリードフレーム用板材としては、Ｆｅ−
４２％Ｎｉ合金である４２合金、あるいはＦｅ１７％Ｃ
ｏ−２９％Ｎｉ合金であるコバール、さらにはＣｕ系合
金のリン青銅（ＣＡ　　５０１）　、Ｃ１１Ｆｅ−Ｚｎ
−Ｐ　（ＣＡ　　１９４）合金、Ｃｕ−ＦｅＣｏ−３ｎ
−Ｐ　（ＣＡ　　１９５）合金等が使用されている。

発明が解決しようとする課題 従来のリードフレーム用板材として用いられているコバ
ールや４２合金はいずれも高価なＮｉを多量に含有する
ため高価格とならざるを得ず、しかも熱伝導性や耐食性
に劣る問題があった。またＣｕ系合金は繰返し曲げ性が
劣り、また価格的な面でも問題があった。そこでリード
フレーム材で代表される電子・電気機器導電部品の導電
用板材として、これらの部品に要求される諸特性を満足
ししかも安価な材料の開発・実用化が強く望まれている
。

一般に安価な導電材料としてはアルミニウム合金が知ら
れており、アルミニウム合金を用いたリードフレーム用
板材としては、既に特開昭６２−９６６３８号や特開昭
６２−９６６４４号等に記載のものが提案されている。

これらのアルミニウム合金では、電気伝導性や放熱性は
比較的良好であるが、従来のリードフレーム用板材であ
る４２合金やリン青銅と比較して強度が低く、また繰返
し曲げ性が充分でなく、そこでより強度が高くかつ繰返
し曲げ性に優れたアルミニウム合金基の板材の開発が望
まれている。

この発明は以」二の事情を背景としてなされたもので、
特に優れた繰返し曲げ性を有するとともに機械的強度も
高く、かつその他の諸特性、すなわちボンディング性や
耐食性も優れ、しかも安価なアルミニウム基合金からな
る電子・電気機器導電部品用板材を提供することを目的
とするものである。

課題を解決するための手段 本発明者等はアルミニウム基合金について、前述のよう
なリードフレーム等の電子電気機器導電部品に使用され
る板材として必要な特性、特に優れた繰返し曲げ性と高
い強度、良好な耐食性と優れたボンディング性を満足さ
せ得る板材を見出すべく種々実験・検討を重ねた結果、
表層材としてＡｌ−Ｍｇ系、Ａ　ｌ−Ｍｎ系、もしくは
Ａｌ−Ｍｇ−Ｍｎ系のアルミニウ合金を用いかつ芯材と
して高強度のアルミニウム合金を用いた複合板を適用す
ることによって前述の目的を満たすことができることを
見出し、この発明をなすに至ったのである。

具体的には、請求項１の発明の電子電気機器導電部品用
板材は、４０ｋｇｆ　／−以上の引張強度を有するアル
ミニウム合金を芯材とし、その芯材の両面に、Ｍｇ　　
１１．５〜５．０％とＭｎ０．ｌ−１，５％のうちいず
れか１種または２種を含有するアルミニウム合金からな
る表層材を片面当り　ＩＩＬＬＩ１１以上の厚さで接合
したことを特徴とするものである。

また請求項２の発明の電子電気機器導電部品用板材は、
請求項１の発明の材料における芯材のアルミニウム合金
が、へ１−Ｃｕ−Ｍｇ系合金、すなわちＣｕ　　０．５
〜５．０ｗｔ％、Ｍ　ｇ　　０．２〜２．９ｗ１％を含
有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなることを
特徴とするものである。

さらに請求項３の発明の電子電気機器導電部品用板材は
、請求項２の発明における芯材のアルミニウム合金が、
Ｃｕ、Ｍｇのほか、さらにＭｎＱｗｆ％以下、Ｃｒｏｉ
ｖｌ％以下、Ｚｒｏｉｖｌ％以下、Ｖ　０．３ｖ１％以
下、Ｎｉ５．７ｗ＋％以下のうちの１種または２種以上
を含有しているものからなることを特徴とするものであ
る。

さらに請求項４の発明の電子電気機器導電部品用板材は
、請求項１の発明の材料における芯材のアルミニウム合
金が、ＡＪ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金、すなわちＺｎ　　２．
０〜？、Ｏｗ１％、Ｍ　ｇ　　１．　Ｏ−３，５ｗ１％
を含有し、残部が、ｌ／および不可避的不純物よりなる
ことを特徴とするものである。

また請求項５の発明の電子電気機器導電部品用板材は、
請求項４の発明における芯材のアルミニウム合金が、Ｚ
ｎ、Ｍｇのほか、さらにＣｕ２，５ｗＩ％以下、Ｍ　ｎ
　　１．０ｗｔ％以下、ＣｒｏＪｖｌ％以下、Ｚｒ０．
３ｖ１％以下、Ｖ　０．３ｖ１％以下、Ｎ　ｉ　　５，
７ｖ１％以下のうちの１種または２種以上を含有してい
るものからなることを特徴とするものである。

作　　　用 この発明の電子電気機器導電部品用板材は複合アルミニ
ウム合金板からなるものであって、基本的には表層材と
してＡｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｎ系、もしくはＡｌ−Ｍｇ
−Ｍｎ系の比較的軟質なアルミニウム合金を用いること
によって良好な繰返し曲げ性、優れたボンディング性お
よび耐食性を確保し、かつ芯材として高強度のアルミニ
ウム合金を用いることによって強度を確保している。以
下さらにこれらの各村の作用および厚み等について説明
する。

一般に電子電気機器導電部品用板材、例えばリードフレ
ーム用板材では、引張り強さ３５ｋｇｒ／−以」−が要
求され、さらに高い信頼性が求められる場合にはより高
い引張り強さが必要である。そこでこの発明においても
複合板全体として３５ｋｇｒ／−以−にの引張り強さが
要求される。

複合板の強度σは、表層材の強度σｆ１全厚さに占める
表層材の厚さの割合ｆ１芯材の強度σＣによって、次式
により与えられる。

σ＝ｆ・σｆ＋σｃ　　　（１ｆ） したがって表層材の厚さは電子電気機器導電部品用板材
として要求される全強度σと、芯材に用いられるアルミ
ニウム合金板の強度σｃ１および表層材に用いられるア
ルミニウム合金板の強度σｆからその厚さ割合が設計さ
れる。

一方、リードフレーム用板材等では、金線やアルミニウ
ムワイヤとの接着（ワイヤボンディング）を超音波振動
接合で行なうことが多いが、超音波振動接合では硬さの
低い材料はど接合し易く、不良率が少なくなることが本
発明者等の実験により判明している。そこで本発明者等
は既に表層材としてＡｌ純度９９．０％以上の軟質な純
Ａｌ系の材料を用いることにより、超音波振動接合にお
けるボンディング性を向上させることを特願昭６３−３
２２９２５号において提案しているが、この発明では、
ボンディング性を向上させるべく芯材より軟質であって
しかも高強度化に対応させるべく純Ａｌ系材料よりも高
強度のＡｌ−Ｍｇ系、ＡｌＭｎ系、もしくはＡｌ−Ｍｇ
−Ｍｎ系アルミニウム合金を表層材として用いている。

なおこのように超音波振動により接合する場合、ボンデ
ィング性の向上に関係する比較的軟質な表面層は　５μ
ｍ以上あれば充分であり、したがってＡｌ−Ｍｇ系、Ａ
ｌ−Ｍｎ系、もしくはＡｌ−Ｍｇ−Ｍｎ系のアルミニウ
ム合金からなる表層材は８μｍ以上の厚さで設けておけ
ば充分に優れたボンディング性を得ることができる。

またＡｌ−Ｍｇ系、ＡＡ’−Ｍｎ系、もしくはＡｌ−Ｍ
ｇ−Ｍｎ系のアルミニウム合金は耐食性が優れており、
したがって両面にこれらの合金系のアルミニウム合金か
らなる表層材を接合することによって、電子電気機器導
電部品用板材として優れた耐食性を得ることができる。

ここで、表層材の厚みが８μｍ以上では充分な耐食性を
発揮することができる。

さらに表層材として、芯材よりも軟質なＡ１Ｍｇ系、Ａ
ｌ−Ｍｎ系、もしくはＡｌ−ＭｇＭｎ系アルミニウム合
金を用いることによって、良好な繰返し曲げ性を得るこ
とができる。これは、表面層が芯材よりも軟かく延性に
優れるために曲げ時における表面のクラックの発生が抑
制されるためである。このような繰返し曲げ性に関して
も、表層材の厚みが８μｍ以上では充分に良好な特性を
確保することができる。

一方表層材の厚さ配分としては、次に述べるように片面
最大ｌＯ％あれば良く、この場合表層材の最小強度σｆ
を１５ｋｇｆ／−とし、全厚さに占める表層材の厚さの
割合ｆを２０％とし、複合板全体の強度σとして３５　
ｋｇｒ　／　ｍ４以上を確保するためには、芯材の強度
σ。としては、前述の式から明らかなように４０ｋｇｆ
／−以上とする必要がある。

ここで、既に述べたように表層材は片面当りの厚さ　８
μｍ以上で形成しておくことによって、良好なボンディ
ング性、耐食性、繰返し曲げ性を得ることができるが、
このように絶対厚みとして片面当り　８μｓ以上であれ
ば、表層材の厚さ配分割合（片面）が１０％を越えても
繰返し曲げ性、ボンディング性、耐食性の向上効果はそ
れ以上は余り大きくならない。そればかりでなく、表層
材の厚さ配分割合が片面で１０％を越えれば芯材の厚さ
配分割合が少なくなる結果、複合板全体としての強度を
３５ｋｇｆ／−以上に確保するために芯材の強度をさら
に高めなければならないことになり、そのため芯材自体
の延性が低下しやすくなる。したがって表層材の板厚配
分は全体で２０％以下とすることが好ましい。

芯材としては前述のように４０ｋｇＦ／−以上のものを
用いれば良いが、このような高強度を安価なアルミニウ
ム合金で得るためには、芯材のアルミニウム合金として
は熱処理型アルミニウム合金であるＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系
合金もしくはＡｌ−ＺｎＭｇ系合金を用いることが望ま
しい。芯材としてＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金を用いるのが
請求項２゜３の発明であり、またＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合
金を用いるのが請求項４．５の発明である。

ここでＡ　／　−Ｃｕ−Ｍ　ｇ系合金とは、必須合金成
分として、Ｃｕを０．５％（重量％、以下同じ）以上、
５．０％以下含有し、かつＭｇを０．２％以上、２０％
以下含有するものであり、このような芯材に用いられる
Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金におけるＣｕ、Ｍｇ含有量限定
理由について説明する。

Ｃｕ： Ｃｕは強度向上に寄与する元素であるが、Ｃｕが０．５
％未満では強度向上の効果が充分に得られず、一方５．
０％を越えて含有させれば圧延性が低下して圧延が困難
となる。したがってＣｕは０．５〜５０％の範囲内とし
た。

Ｍｇ・ ＭｇはＣｕと共存することにより析出物を形成して強度
向上に寄与する元素であり、リードフレーム等の部品に
用いられる複合材の芯材に必要な強度を与えるに重要で
ある。しかしながら　０．２％未満では強度向上効果が
充分に得られず、一方２．０％を越えて含有させても著
しい強度の向上はなく、しかも圧延性が極端に低下する
。したがってＭｇは０．２〜２．０％の範囲内とした。

一方Ａ／−Ｚｎ−Ｍｇ系合金とは、必須成分としてＺｎ
２．０％以上、７０％以下含有し、かっＭｇを１．０％
以上、３．５％以下含有するものである。このような芯
材に用いられるＡｌ−ＺｎＭｇ系合金におけるＺｎ、Ｍ
ｇ含有量限定理由を次に説明する。

Ｚｎ： ２口はＭｇと共存するこきにより析出物を形成して強度
向上に寄与する元素であり、リードフレーム等の部品に
用いられる複合材の芯材に必要な強度を与えるために重
要である。Ｚｎが２．０％未満では強度向上の効果が充
分に得られず、一方７．０％を越えて含有させても著し
い強度の向上はない。したがってＺｎは２．０〜７．０
％の範囲内とした。

Ｍｇ　： ＭｇはＺｎと共存することにより析出物を形成して強度
向上に寄与する元素であり、リードフレーム等の部品に
用いられる複合材の芯材に必要な強度を与えるに重要で
ある。Ｍｇが１．０％未満では強度向」二効果が充分に
得られず、一方３５９６を越えて含有させても著しい強
度の向上はなく、圧延性が低下するだけである。したが
ってＭｇは１．０〜３．５％の範囲内とした。

なおこのＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金の場合、さらに強度向
上を図るために、２．５％以下のＣｕを含有させても良
い。Ｃｕが２．５％を越えれば鋳造割れが発生し製造が
困難となるから、Ｃｕを添加する場合のＣｕ添加量は　
２．５％以下とする。

この発明の電子電気機器導電部品板材の芯材として用い
るアルミニウム基合金は、基本的には上述のようなＡｌ
−Ｃｕ−Ｍｇ系合金もしくはＡｌＺｎ−Ｍｇ系合金であ
ればリードフレーム等の部品に必要な緒特性を確保でき
るが、さらに耐熱性（耐軟化性）を向上させるために、
上記のＡｔＣｕ−Ｍｇ系合金もしくはＡ　Ｉ−Ｚ　ｎ　
−Ｍ　ｇ系合金に必要に応じてＭｎ１．０％以下、Ｃｒ
０．３％以下、Ｚｒ０３％以下、ｖｏ、３％以下、Ｎｉ
５．７％以下のうちの１種または２種以上を添加しても
良い。これらの元素の添加量限定理由は次の通りである
。

Ｍｎ： Ｍｎは溶体化処理時の再結晶粒を微細化し、より一層の
強度向上および耐熱性（耐軟化性）の向上を図るに有効
な元素であるが、　１．ｆ１％を越えて含有させても強
度向上および耐熱性向上の効果は飽和し、また溶体化処
理時の焼入れ感受性を高めて製造が困難となる。したが
ってＭｎの添加量は１．０９６以下きした。

Ｃｒ： Ｃ「も溶体化処理時の再結晶粒を微細化して、強度およ
び耐熱性を一層向上させるに有効な元素であるが、０．
３％を越えて含有させても強度向上および耐熱性向上の
効果は飽和し、また鋳造時に巨大な化合物を生成し易く
なる。したがってＣ「の添加量は０．３％以下とした。

Ｚｒ： Ｚｒも再結晶粒の微細化および強度向上、耐熱性の向」
二に有効な元素であるが、０３％を越えて含有させても
強度向上および耐熱性向」−の効果は飽和し、また鋳造
時に巨大な化合物を生成し易くなるから、Ｚｒの添加量
は０．３％以下とした。

■＝ ■も再結晶粒の微細化および強度向上、耐熱性の向」：
に有効な元素であるが、０．３％を越えて含有されても
強度向上および耐熱性向上の効果は飽和し、また鋳造時
に巨大化合物を生成し易くなるから、■の添加量は０．
３％以下とした。

Ｎｉ： Ｎｉも再結晶粒の微細化および強度向上、耐熱性向上に
有効な元素であるが、５．７％を越えて多量に含有させ
ても強度向上および耐熱性向上の効果は飽和し、また鋳
造時に巨大な化合物を生成し易くなるから、Ｎｉの添加
量は　５．７％以下とした。

なお芯材のＡ　Ｉ　−Ｃｕ　−Ｍ　ｇ系もしくはＡｔＺ
ｎ−Ｍｇ系合金における不可避的不鈍物としてはＦｅ、
Ｓｉが含有されるのが通常であるが、これらのＦｅ量、
Ｓｉ量が多くなれば晶出物サイズが大きくなって繰返し
曲げ性が低下するから、Ｆｅは０．５０％程度以下、Ｓ
ｉは０．３０％程度以下とすることが望ましく、より好
適にはＦｅは０３０％以下、Ｓｉは０１５％以下とする
ことが望ましい。

そのほか、アルミニウム合金鋳塊の製造においては、一
般に鋳塊結晶粒の微細化のためにＴｉ１またはＴｉおよ
びＢを添加することが多いが、この発明の板材の芯材と
して用いるアルミニウム合金の場合もＴｉ１またはＴｉ
およびＢが添加されていても特にリードフレーム材等の
電子電気機器導電部品材料として支障はない。但しその
添加量は、Ｔｉ　　０．２９６以下、Ｂ　　０．Ｎ　９
６以下が望ましい。

またＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系もしくはＡｌ−ＺｎＭｇ系合金
のようにＭｇを含有するＡ１合金の鋳造にあたっては、
溶湯の酸化を防止したりあるいは圧延性を改善する目的
でＢｅを必要に応じて添加することがあるが、この発明
の板材の芯材のアルミニウム合金の場合もＲｅを必要に
応じて５０ｐｐｍ程度以下添加することができる。

一方、表層材のアルミニウム合金としては、Ｍｇ　　０
．５〜５．Ｏｆ１％、Ｍ　ｎ　　０．Ｉ〜Ｉ、　５ｗ１
％のうちいずれか１種または２種を含むアルミニウム合
金、すなわちＡｌ−Ｍｇ系合金、Ａ　ｌ−Ｍｎ系合金、
もしくはＡｌ、−Ｍｇ−Ｍｎ系合金を用いる。

ここでＭｇ、Ｍｎはいずれも強度向上に寄与する元素で
あり、Ｍｇ添加の場合Ｍｇ＠が０．５ｗ１％未満では強
度向上への寄与が少なく、またＭｎ添加の場合Ｍｎ量が
０．１ｗ１％未満では強度向−１−への寄与が少ない。

一方Ｍｇ量が５．０ｗｔ％を越えれば芯材とのクラッド
が困難となるとともに、繰返し曲げ性が低下する。また
Ｍ　ｎ　Ｉｔが１．５ｗｔ９６を越えれば強度向上の効
果が飽和するばかりでなく、繰返し曲げ性が低下する。

したがってＭｇ量は０．５〜５，９ｗ１％、Ｍｎ量は０
．１〜１．５ｗ１％の範囲内とした。なおＭｇとＭｎの
両者を含む場合、Ｍｇｌが０．５〜５．Ｏｖ１％の範囲
内であればＭｎｔは０ｗｔ％未満でも支障なく、またＭ
ｎ量が０．１〜１．５ｖ１％の範囲内であればＭｇ量は
０．５ｗｔ９６未満でも支障はない。

表層材のアルミニウム合金における上記のＭｇ。

Ｍｎのほかは基本的にはＡｌおよび不可避的不純物とす
れば良いが、そのほか強度向上や繰返し曲げ性向上のた
めに必要に応じてＣｒＬＧＯ５〜０．２５１９６を添加
しても良く、その場合でもボンディング性等の特性は特
に損なわれるものではない。また不可避的不純物として
はＦｅ、Ｓｉ、Ｃｕ。

Ｚｎ等が含まれるが、Ｆ　ｅ　０．５Ｑｖ１％以下、Ｓ
ｉ０．３０Ｗ１％以下、Ｃｕ　０．３０ｖ１％以下、Ｚ
　ｎ　０．３０Ｗ１％以下であれば特にボンディング性
や繰返し曲げ性に悪影響を及ぼすことはない。さらに、
芯材に関して既に述べたように、Ｍｇを含有するアルミ
ニウム合金の鋳造にあたっては溶湯の酸化防止や圧延性
の改善を目的として微量のＢｅを添加することがあるが
、この発明で用いている表層材のアルミニウム合金にお
いても、Ｍｇを含有する系の場合は、Ｂｅを必要に応じ
て５０ｐ、■以下添加しても良い。さらに、表層材のア
ルミニウム合金についても、芯材と同様に鋳塊結晶粒微
細化のために０．２％以下のＴ１を添加したり、あるい
は０２％以下のＴ１と０．０４％以下のＢとを添加した
りしても良い。

次にこの発明の電子電気機器導電部品用板材の好ましい
製造方法について説明する。

この発明の電子電気機器導電部品用板材を製造するにあ
たっては、基本的には前述の芯材の両面に前述の表層材
が接合されてなる複合材の圧延板を、４４０〜５３０℃
で溶体化処理して、冷却速度℃／　ｓｅｃ以上で冷却し
、その後の冷間加工の加工率を０〜５０％として片面当
り　８μｍ以上の厚さの表層材を有する最終板厚の板材
を得るか、あるいはその最終板厚の板材に対して、さら
に１００〜２２０℃で最終熱処理を施すことが望ましい
。

以下にさらに具体的な製造方法を説明する。

芯材と表層材の接合は一般の方法によって行なえば良く
、特に限定されるものではないが、通常は熱間圧延また
は温間圧延あるいは冷間圧延によってクラッドすれば良
い。クラッドした複合材に対しては必要に応じてさらに
圧延を行なって圧延板中間体とした後、溶体化処理−焼
入れを行なう。

この溶体化処理−焼入れは強度を増すために必要な工程
である。このように溶体化処理−焼入れを行なった後、
θ〜５０９６の冷間加工率で所定の製品板厚の圧延板と
する。すなわち冷間加工を施さないか、また施しても５
０％以下の小さい加工率とする。なお一般的には板厚Ｏ
１〜　１．２箭程変で製品板厚となる。

ここで、複合材圧延板中間体に対する溶体化処理−焼入
れにおける条件としては、溶体化温度と焼入れ時の冷却
速度が重要である。すなわち、溶体化処理−焼入れは、
芯材のアルミニウム合金に対して時効硬化性を与えるべ
く、芯材合金のＭｇＣｕ、Ｚｎ等の元素を予め固溶させ
ておくためのものであり、溶体化処理温度はＡ７！−Ｃ
ｕ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系のいずれにおいても　
４４０〜５３０℃の範囲内の温度とする必要がある。溶
体化処理温度が４４０℃未満では、その後の時効硬化性
、加工硬化性が低下して充分な強度が得られなくなる。

一方溶体化処理温度が５３０℃を越えれば、共晶溶融が
発生して好ましくない。なおＡｌＣｕ−Ｍｇ系合金では
　４！１０〜５３０℃、Ａｌ−ＺｎＭｇ系合金では　４
４０〜５００℃が好ましい。また溶体化処理温度での保
持時間は板１’Ｆによって異なるが、１鴫以下の板厚で
あれば、４０分以内の保持で充分である。溶体化処理温
度で保持後の冷却（焼入れ）は、　１℃／ｓｅｅ以上の
冷却速度とする。

冷却速度が１℃／ｓｅｃ未満では時効硬化が少なく、ま
た同時に加工硬化性も低くなって、充分な強度が得られ
なくなるから、　１℃／ｓｅｅ以上の冷却速度とする必
要がある。なおコイル状の複合材圧延板中間体に対して
この溶体化処理を行なう場合は連続焼鈍炉を用いるのが
通常であるが、連続焼鈍の場合は保持時間が短かくても
冷却速度が１℃／式以上であれば、その後の時効硬化性
、加工硬化性が著しく損なわれることはない。

このように溶体化処理、焼入れを行なった後には、その
まま製品板としても良いが、必要に応じて、強度を増す
ためあるいは焼入れ時の歪を矯正するため、冷間圧延や
レベリング等の冷間加工を行なうことができる。但し、
冷間加工を過剰に行なえば曲げ性が低下するから、溶体
化処理、焼入れ後の冷間加工率は０〜５０％の範囲内と
する必要がある。

最終圧延板の強度については、従来の４２合金やＣｕ系
合金のリードフレーム等の電子電気機器導電部品用板材
と同等以上の性能を得るためには引張強さで３５ｋｇｆ
／−以上、繰返し曲げ３回置］二が必要であるが、以上
のような方法によるアルミニウム基合金複合板の場合、
強度および繰返し曲げ性ともに充分にその値を満足する
ことができ、また充分な耐食性、ボンディング性を得る
ことができる。

なお繰返し曲げ性をさらに向上させるために、」二連の
ような　０〜５０％の冷間加工率で最終板厚とした後に
　１００〜２２０℃で最終焼鈍を行なってら良い。最終
焼鈍温度が１００℃未満では、延性の向上が少ないから
、繰返し曲げ性が余り向上せず、方２２０℃を越える温
度では、延性は向上して繰返し曲げ性も向上するが、強
度は低下してしまい、また温度によっては過時効となっ
て繰返し曲げ性が逆に低下してしまうこともある。した
がって最終焼鈍は　１００〜２２０℃の範囲内で行なう
必要がある。

実　　施　　例 第１表に示す成分組成の合金ＮＱＩ〜Ｎａ９を第３表中
の複合材符号ａ−ｗに示すように種々組合せて熱間圧延
によりクラッドし、板厚３　ｍ　（７）　Ｗ合材熱間圧
延板を得た。なお表層材は芯材の両面に同じ厚さでクラ
ッドした。３？ｊ（合材熱間圧延板について、−次冷間
圧延を施して０．３０〜０．７５＋ｓ厚の圧延板中間体
とし、さらに溶体化処理、焼入れを行なった後、冷間加
工を行ない（一部は冷間加工せず）、その後一部につい
ては最終焼鈍を行ない、最終的に０．３θ間厚の複合材
圧延板とした。熱間圧延後の詳細な製造条件を第２表に
示す。

得られた各複合材圧延板について、引張り強さ、繰返し
曲げ性、ボンディング性、耐食性を調べた結果を第３表
に示す。また第３表中には表層材の厚さ（片面）も示す
。

ここで引張り試験は溶体化処理後室温で７回間放置して
から行なった。なお最終焼鈍がある場合は、溶体化処理
後室温で７日間放置してから最終焼鈍を行なって引張り
試験を実施した。

また繰返し曲げ性は９０６曲げの回数で評価した。

但し　０８〜９０°に曲げた時に１回とし、９０°から
０８に戻した時も１回と数えた。この繰返し曲げ回数は
３回以上あれば実用上充分である。

さらにボンディング性は市販のボンダーを用い、銀メツ
キなしでアルミニウム表面に超音波併用熱圧着方式によ
り　２００℃でボンディングさせ、ボンディング強度で
評価した。すなわちボンディング強度８ｇ以上を○とし
、５ｇ以上８ｇ未満を△、５ｇ未満を×とした。

また耐食性は塩水噴霧試験を行なって評価した。

発明の効果 この発明の電子電気機器導電部品用板材は、高い強度を
膏するとともに繰返し曲げ性に優れ、しかも良好な耐食
性、良好なボンディング性を備えている。したがってこ
れらの特性が要求されるＩＣＳ′ｌ！、導体のリードフ
レーム材やスイッチ、コネクタ等の電子電気機器導電部
品用の板材として最適である。なお特にリードフレーム
においてワイヤボンディングをＡｌ線で行なう場合にこ
の発明の板材をリードフレームとして使用すれば、半導
体素子取付部およびワイヤ接続部に金メツキや銀メツキ
等を施す必要がなく、そのままでワイヤボンディングが
可能となり、半導体素子！２造のコス１−をさらに下げ
るこ吉ができるというメリットもある。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）４０ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上の引張強度を有するア
   ルミニウム合金板を芯材とし、その芯材の両面に、Ｍｇ
   ０．５〜５．０ｗｔ％とＭｎ０．１〜１．５ｗｔ％のう
   ち１種または２種を含むアルミニウム合金からなる表層
   材を片面当り８μｍ以上の厚さで接合したことを特徴と
   する電子電気機器導電部品用板材。
2. （２）前記芯材のアルミニウム合金が、Ｃｕ０．５〜５
   ．０ｗｔ％、Ｍｇ０．２〜２．０ｗｔ％を含有し、残部
   がＡｌおよび不可避的不純物よりなる請求項１記載の電
   子電気機器導電部品用板材。
3. （３）前記芯材のアルミニウム合金が、Ｃｕ０．５〜５
   ．０ｗｔ％、Ｍｇ０．２〜２．０ｗｔ％を含有し、さら
   にＭｎ１．０ｗｔ％以下、Ｃｒ０．３ｗｔ％以下、Ｚｒ
   ０．３ｗｔ％以下、Ｖ０．３ｗｔ％以下、Ｎｉ５．７ｗ
   ｔ％以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部が
   Ａｌおよび不可避的不純物よりなる請求項１記載の電子
   電気機器導電部品用板材。
4. （４）前記芯材のアルミニウム合金が、Ｚｎ２．０〜７
   ．０ｗｔ％、Ｍｇ１．０〜３．５ｗｔ％を含有し、残部
   がＡｌおよび不可避的不純物よりなる請求項１記載の電
   子電気機器導電部品用板材。
5. （５）前記芯材のアルミニウム合金が、Ｚｎ２．０〜７
   ．０ｗｔ％、Ｍｇ１．０〜３．５ｗｔ％を含有し、さら
   にＣｕ２．５ｗｔ％以下、Ｍｎ１．０ｗｔ％以下、Ｃｒ
   ０．３ｗｔ％以下、Ｚｒ０．３ｗｔ％以下、Ｖ０．３ｗ
   ｔ％以下、Ｎｉ５．７ｗｔ％以下のうちの１種または２
   種以上を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物より
   なる請求項１記載の電子電気機器導電部品用板材。