JPH04224631A - リ−ドフレ−ム材の製造方法 - Google Patents
リ−ドフレ−ム材の製造方法Info
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- JPH04224631A JPH04224631A JP41294590A JP41294590A JPH04224631A JP H04224631 A JPH04224631 A JP H04224631A JP 41294590 A JP41294590 A JP 41294590A JP 41294590 A JP41294590 A JP 41294590A JP H04224631 A JPH04224631 A JP H04224631A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エッチング加工性、
封着性並びに成形加工性に優れ、かつ高強度を有したリ
−ドフレ−ム材の製造方法に関するものである。
封着性並びに成形加工性に優れ、かつ高強度を有したリ
−ドフレ−ム材の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体機器類にあっては、使用
されるリ−ド材の特性もその性能やコストに大きな影響
を及ぼすことが知られているが、従来、このような半導
体機器のリ−ド材には、熱膨張係数が低く、かつ半導体
素子やセラミックスと比較的良好な接着性、封着性を示
すFe−Ni系合金が好んで使用されてきた。
されるリ−ド材の特性もその性能やコストに大きな影響
を及ぼすことが知られているが、従来、このような半導
体機器のリ−ド材には、熱膨張係数が低く、かつ半導体
素子やセラミックスと比較的良好な接着性、封着性を示
すFe−Ni系合金が好んで使用されてきた。
【0003】しかし、例えば、『LSIをプラスチック
パッケ−ジングするプロセス』におけるレジンモ−ルド
工程後の冷却過程やプリント基盤への実装時、更には使
用環境において温度サイクルを受けた時等ではレジンと
り−ド材との間に熱応力がかかることを避けることがで
きないが、この応力が過大となった場合には、使用する
リ−ド材が『従来から用いられてきた実績のあるFe−
Ni系合金(例えば、42%Ni−Fe合金)製のもの
』であったとしてもパッケ−ジにクラックが発生したり
、接着界面が剥離したりしてパッケ−ジの耐湿信頼性が
低下するという問題を避けることは難しかった。この問
題は、モ−ルドレジンとリ−ド材との熱膨張係数差に起
因したもので、熱膨張係数差のために上記微小クラック
や剥離界面が生じると、これを通して外部から湿気が浸
入し内部の半導体素子などを損傷する虞れがあった訳で
ある。
パッケ−ジングするプロセス』におけるレジンモ−ルド
工程後の冷却過程やプリント基盤への実装時、更には使
用環境において温度サイクルを受けた時等ではレジンと
り−ド材との間に熱応力がかかることを避けることがで
きないが、この応力が過大となった場合には、使用する
リ−ド材が『従来から用いられてきた実績のあるFe−
Ni系合金(例えば、42%Ni−Fe合金)製のもの
』であったとしてもパッケ−ジにクラックが発生したり
、接着界面が剥離したりしてパッケ−ジの耐湿信頼性が
低下するという問題を避けることは難しかった。この問
題は、モ−ルドレジンとリ−ド材との熱膨張係数差に起
因したもので、熱膨張係数差のために上記微小クラック
や剥離界面が生じると、これを通して外部から湿気が浸
入し内部の半導体素子などを損傷する虞れがあった訳で
ある。
【0004】従って、LSIの耐湿信頼性を向上させる
ためには、リ−ドフレ−ム材として熱膨張係数がモ−ル
ドレジンのそれにできるだけ近い化学組成のものを使用
する必要があった。そのため、最近、Niの他にCoを
も主成分とし、NiおよびCoの含有量を調節すること
により、熱膨係数をモ−ルドレジンの熱膨係数に極力近
づけたNi−Co−Fe合金製のリ−ドフレ−ム材も開
発され、その性能が着目されるようになっている。一方
、最近、上記タイプのLSIにおいても高集積化が進め
られており、この傾向は使用するリ−ドフレ−ムの多ピ
ン化を推進する結果をもたらしているが、リ−ドフレ−
ムの多ピン化に対処するためにより強度の高い素材を使
用することが要求される。
ためには、リ−ドフレ−ム材として熱膨張係数がモ−ル
ドレジンのそれにできるだけ近い化学組成のものを使用
する必要があった。そのため、最近、Niの他にCoを
も主成分とし、NiおよびCoの含有量を調節すること
により、熱膨係数をモ−ルドレジンの熱膨係数に極力近
づけたNi−Co−Fe合金製のリ−ドフレ−ム材も開
発され、その性能が着目されるようになっている。一方
、最近、上記タイプのLSIにおいても高集積化が進め
られており、この傾向は使用するリ−ドフレ−ムの多ピ
ン化を推進する結果をもたらしているが、リ−ドフレ−
ムの多ピン化に対処するためにより強度の高い素材を使
用することが要求される。
【0005】なぜなら、リ−ドフレ−ムが多ピン化され
ると必然的にピン間隔が狭くなり、ピン自体の幅も小さ
くなるが、それを実現するには精度が一段と高いエッチ
ング加工あるいはプレス加工を要することとなる上、ピ
ン幅に比べて厚さが厚くなるという事態を生じて加工が
より一層難しくなるという懸念も生じる。そこで、これ
に対処すべく素材厚を薄くする必要がでてくるが、薄板
化するためには従来以上の強度(リ−ド変形に対する抵
抗力)を持ったリ−ドフレ−ム材が要求される訳である
。また、特に多ピン、超多ピン用のリ−ドフレ−ム材で
は、成形のための加工はエッチング加工が中心となるた
め、『エッチング加工性が優れていること』も重要な要
求特性となってきた。
ると必然的にピン間隔が狭くなり、ピン自体の幅も小さ
くなるが、それを実現するには精度が一段と高いエッチ
ング加工あるいはプレス加工を要することとなる上、ピ
ン幅に比べて厚さが厚くなるという事態を生じて加工が
より一層難しくなるという懸念も生じる。そこで、これ
に対処すべく素材厚を薄くする必要がでてくるが、薄板
化するためには従来以上の強度(リ−ド変形に対する抵
抗力)を持ったリ−ドフレ−ム材が要求される訳である
。また、特に多ピン、超多ピン用のリ−ドフレ−ム材で
は、成形のための加工はエッチング加工が中心となるた
め、『エッチング加工性が優れていること』も重要な要
求特性となってきた。
【0006】ここで、Fe−Ni系合金製リ−ドフレ−
ム材のエッチング加工工程は、一般に、脱脂したリ−ド
フレ−ム材の両面にフォトレジストを塗布し、パタ−ン
を焼き付けて現像した後、塩化第2鉄を主成分とするエ
ッチング液でエッチング加工し、その後前記レジストを
除去する工程から構成されているのが普通である。そし
て、この際のエッチング性を決める要因としては『レジ
ストの密着性』や『エッチング速度』等が挙げられるが
、これらの中でも素材のエッチング速度が最も重要な要
因となっており、エッチング速度が速くなるにつれてリ
−ドフレ−ム材に形成されるピン幅、ピン間隔の制御性
が容易化することから、該エッチング速度によってエッ
チング加工性の評価が概ね決定されてしまうと言っても
過言ではなかった。
ム材のエッチング加工工程は、一般に、脱脂したリ−ド
フレ−ム材の両面にフォトレジストを塗布し、パタ−ン
を焼き付けて現像した後、塩化第2鉄を主成分とするエ
ッチング液でエッチング加工し、その後前記レジストを
除去する工程から構成されているのが普通である。そし
て、この際のエッチング性を決める要因としては『レジ
ストの密着性』や『エッチング速度』等が挙げられるが
、これらの中でも素材のエッチング速度が最も重要な要
因となっており、エッチング速度が速くなるにつれてリ
−ドフレ−ム材に形成されるピン幅、ピン間隔の制御性
が容易化することから、該エッチング速度によってエッ
チング加工性の評価が概ね決定されてしまうと言っても
過言ではなかった。
【0007】従って、半導体機器の集積度が上昇するに
伴い、リ−ドフレ−ム材には優れた封着性や強度特性に
加えて『より速いエッチング速度特性(即ち良好なエッ
チング加工性)』も求められるようになってきた訳であ
るが、未だエッチング加工性、封着性、強度、更には成
形加工性などの何れをも十分に満足した材料が見出され
ていないのが現状であった。
伴い、リ−ドフレ−ム材には優れた封着性や強度特性に
加えて『より速いエッチング速度特性(即ち良好なエッ
チング加工性)』も求められるようになってきた訳であ
るが、未だエッチング加工性、封着性、強度、更には成
形加工性などの何れをも十分に満足した材料が見出され
ていないのが現状であった。
【0008】
【発明が解決しようとする問題点】このようなことから
、本発明が目的としたのは、強度が高く、しかも、優れ
たエッチング加工性、封着性並びに成形加工性をも併せ
持つところの、集積度の高い半導体機器への適用を意図
した場合でも十分な性能が発揮できるリ−ドフレ−ム材
の工業的量産手段を確立することであった。
、本発明が目的としたのは、強度が高く、しかも、優れ
たエッチング加工性、封着性並びに成形加工性をも併せ
持つところの、集積度の高い半導体機器への適用を意図
した場合でも十分な性能が発揮できるリ−ドフレ−ム材
の工業的量産手段を確立することであった。
【0009】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、上記目
的を達成すべく、特にFe−Ni−Co系合金リ−ドフ
レ−ム材が有する比較的高い強度特性や低い熱膨張係数
などに着目し、その強度を更に向上させ、かつそのエッ
チング加工性や成形加工性をも顕著に改善すると共に安
定して製造できる製造方法の研究を重ねた結果、次のよ
うな新しい知見を得ることができた。即ち、
的を達成すべく、特にFe−Ni−Co系合金リ−ドフ
レ−ム材が有する比較的高い強度特性や低い熱膨張係数
などに着目し、その強度を更に向上させ、かつそのエッ
チング加工性や成形加工性をも顕著に改善すると共に安
定して製造できる製造方法の研究を重ねた結果、次のよ
うな新しい知見を得ることができた。即ち、
【0010
】 (a)リ−ドフレ−ム材として比較的好ましいとされて
きたFe−Ni−Co系合金において、そのSiおよび
Pの含有量を更にはC含有量をも特定の低い値に制限し
た場合には、該合金のエッチング速度が顕著に改善され
るようになる。
】 (a)リ−ドフレ−ム材として比較的好ましいとされて
きたFe−Ni−Co系合金において、そのSiおよび
Pの含有量を更にはC含有量をも特定の低い値に制限し
た場合には、該合金のエッチング速度が顕著に改善され
るようになる。
【0011】
(b)しかも、上記合金にいくつかの選ばれた特定の元
素の1種又は2種以上を所定の割合で含有させた場合に
は、リ−ドフレ−ム材としての諸特性に格別な悪影響を
及ぼすことなく材料の強度を効果的に向上することがで
きる上、Ni含有量の注意深い調整の下での上記特定元
素の添加は、その熱膨張係数をモ−ルドレジンのそれに
近づけるのに極めて有効な手段となる。
素の1種又は2種以上を所定の割合で含有させた場合に
は、リ−ドフレ−ム材としての諸特性に格別な悪影響を
及ぼすことなく材料の強度を効果的に向上することがで
きる上、Ni含有量の注意深い調整の下での上記特定元
素の添加は、その熱膨張係数をモ−ルドレジンのそれに
近づけるのに極めて有効な手段となる。
【0012】
(c)また、上記合金材料においても、その結晶粒径が
強度および成形加工性に少なからぬ影響を及ぼすが、該
結晶粒径を特定値以下に抑える手立てを講じることによ
ってリ−ドフレ−ムの多ピン化にとって好ましい『材料
強度の更なる向上』が期待できる上、成形加工性も改善
される。
強度および成形加工性に少なからぬ影響を及ぼすが、該
結晶粒径を特定値以下に抑える手立てを講じることによ
ってリ−ドフレ−ムの多ピン化にとって好ましい『材料
強度の更なる向上』が期待できる上、成形加工性も改善
される。
【0013】
(d)上記合金系において、結晶粒径の微細化を混粒に
することなく、安定的に製造するには、最終焼鈍前の圧
延加工度を特定の範囲に制御する必要がある。
することなく、安定的に製造するには、最終焼鈍前の圧
延加工度を特定の範囲に制御する必要がある。
【0014】(e)更に、異方性を大きくすることなく
強度の向上を図るには、最終冷間圧延の圧延加工度を特
定の範囲に制御する必要がある。
強度の向上を図るには、最終冷間圧延の圧延加工度を特
定の範囲に制御する必要がある。
【0015】
(f)従って、Fe−Ni−Coを基本成分とした合金
におけるNi,SiおよびP等の含有量を総合的に調整
すると同時に、必要に応じてこれに特定合金元素の添加
を行い、更に最終焼鈍前の圧延加工度、最終焼鈍時の結
晶粒径、最終圧延の加工度を適正範囲に制御すると強度
、熱膨張係数、封着性、成形加工性などの特性に優れ、
しかも非常に良好なエッチング加工性をも備えたリ−ド
フレ−ム材を安定的に製造することが可能となる。
におけるNi,SiおよびP等の含有量を総合的に調整
すると同時に、必要に応じてこれに特定合金元素の添加
を行い、更に最終焼鈍前の圧延加工度、最終焼鈍時の結
晶粒径、最終圧延の加工度を適正範囲に制御すると強度
、熱膨張係数、封着性、成形加工性などの特性に優れ、
しかも非常に良好なエッチング加工性をも備えたリ−ド
フレ−ム材を安定的に製造することが可能となる。
【0016】本発明は、上記知見事項などを基として完
成されたもので、「重量割合にて(以下、%は重量%を
表す) C 0.015%以下, Si 0.001−0.1
5%, Mn 0.1−1.0%, P 0.0
1%以下、 S 0.005%以下、O 0.010%以下、N
0.005%超え−0.2%, Co 5%超え
−30%, Ni 15−55%を含むか、或はこれに更に、Mg,
Ca,Al,Be,Cu,Cr,Mo,W,V,Nb,
Ta,Ti,ZrおよびHfの1種または2種以上の元
素0.01−5.0%を含有し、残部がFeおよび不可
避的不純物から成る合金を素材とし、これに加工度40
−90%、好ましくは50−85%の圧延を施した後に
結晶粒径が30μm以下、好ましくは20μm以下とな
る条件で最終焼鈍を行い、続く最終冷間圧延の加工度を
40−85%、好ましくは50−80%に調節すること
を特徴とする、優れたエッチング加工性、封着性および
成形加工性と高い強度を兼備したリ−ドフレ−ム材を安
定して製造する方法」を提供するものである。
成されたもので、「重量割合にて(以下、%は重量%を
表す) C 0.015%以下, Si 0.001−0.1
5%, Mn 0.1−1.0%, P 0.0
1%以下、 S 0.005%以下、O 0.010%以下、N
0.005%超え−0.2%, Co 5%超え
−30%, Ni 15−55%を含むか、或はこれに更に、Mg,
Ca,Al,Be,Cu,Cr,Mo,W,V,Nb,
Ta,Ti,ZrおよびHfの1種または2種以上の元
素0.01−5.0%を含有し、残部がFeおよび不可
避的不純物から成る合金を素材とし、これに加工度40
−90%、好ましくは50−85%の圧延を施した後に
結晶粒径が30μm以下、好ましくは20μm以下とな
る条件で最終焼鈍を行い、続く最終冷間圧延の加工度を
40−85%、好ましくは50−80%に調節すること
を特徴とする、優れたエッチング加工性、封着性および
成形加工性と高い強度を兼備したリ−ドフレ−ム材を安
定して製造する方法」を提供するものである。
【0017】なお、この場合、
(a)最終冷間圧延後に歪取り焼鈍を行う、(b)C含
有量を0.005%以下に調節する、(c)Si含有量
を0.001−0.05%に調節する、(d)P含有量
を0.003%以下に規制する、なる条件を単独或いは
組み合わせて採用すると、得られるリ−ドフレ−ム材の
成形加工性やエッチング加工性改善効果は一段と顕著に
なり、多ピンリ−ドフレ−ム材の製造にも一層十分に対
応できるようになる。
有量を0.005%以下に調節する、(c)Si含有量
を0.001−0.05%に調節する、(d)P含有量
を0.003%以下に規制する、なる条件を単独或いは
組み合わせて採用すると、得られるリ−ドフレ−ム材の
成形加工性やエッチング加工性改善効果は一段と顕著に
なり、多ピンリ−ドフレ−ム材の製造にも一層十分に対
応できるようになる。
【0018】
【作用】続いて、本発明において素材合金の成分組成、
最終焼鈍前における圧延の加工度、最終焼鈍時の結晶粒
径、並びに最終冷間圧延の加工度を前記の如くに数値限
定した理由を、その作用と共に説明する。
最終焼鈍前における圧延の加工度、最終焼鈍時の結晶粒
径、並びに最終冷間圧延の加工度を前記の如くに数値限
定した理由を、その作用と共に説明する。
【0019】
A)素材合金の成分組成
Ni
Niはリ−ドフレ−ム材の熱膨張係数を決定するのに重
要な成分であり、封着時や封着後におけるパッケ−ジと
の熱膨張差を小さくして封着性、耐湿信頼性を確保する
ためには、Ni含有量を15−55%に調整する必要が
ある。 従って、Ni含有量は15−55%と決めた。
要な成分であり、封着時や封着後におけるパッケ−ジと
の熱膨張差を小さくして封着性、耐湿信頼性を確保する
ためには、Ni含有量を15−55%に調整する必要が
ある。 従って、Ni含有量は15−55%と決めた。
【0020】
Co
Coもリ−ドフレ−ム材中の熱膨張係数を決定するのに
重要な成分である。そして、封着時や、封着後における
パッケ−ジとの熱膨張差を小さくして優れた封着性、耐
湿信頼性を確保するためには、Co含有量を5%超え−
30%に調整する必要がある。従って、Co含有量は5
%超え−30%と決めた。
重要な成分である。そして、封着時や、封着後における
パッケ−ジとの熱膨張差を小さくして優れた封着性、耐
湿信頼性を確保するためには、Co含有量を5%超え−
30%に調整する必要がある。従って、Co含有量は5
%超え−30%と決めた。
【0021】
C
リ−ドフレ−ム材中のC含有量が0.015%を超える
と鉄炭化物の生成が起こり、これがリ−ドフレ−ム材の
エッチング性を害する。従って、C含有量の上限を0.
015%と定めたが、固溶Cもエッチング加工性に悪影
響を与えることからC含有量は低いほど良く、できれば
0.005%以下にまで抑制するのが望ましい。
と鉄炭化物の生成が起こり、これがリ−ドフレ−ム材の
エッチング性を害する。従って、C含有量の上限を0.
015%と定めたが、固溶Cもエッチング加工性に悪影
響を与えることからC含有量は低いほど良く、できれば
0.005%以下にまで抑制するのが望ましい。
【0022】
Si
Siは脱酸剤として必要な元素であるが、一方でリ−ド
フレ−ム材のエッチング加工性に大きな影響を及ぼす元
素でもある。即ち、Si含有量が増加するとエッチング
速度が遅くなってエッチング加工性が悪化する。このた
め、良好なエッチング加工性を確保するためにはSi含
有量を0.15%以下に調整する必要がある。特に、多
ピンタイプのリ−ドフレ−ム材の場合には一段と良好な
エッチング加工性が要求されることから、Si含有量は
0.05%以下にまで低減するのが望ましい。ただ、S
i含有量を0.001%未満の領域まで低減すると脱酸
効果が認められなくなってしまう。従って、Si含有量
は0.001−0.15%と定めたが、上述したように
できれば0.001−0.05%に調整するのが望まし
い。
フレ−ム材のエッチング加工性に大きな影響を及ぼす元
素でもある。即ち、Si含有量が増加するとエッチング
速度が遅くなってエッチング加工性が悪化する。このた
め、良好なエッチング加工性を確保するためにはSi含
有量を0.15%以下に調整する必要がある。特に、多
ピンタイプのリ−ドフレ−ム材の場合には一段と良好な
エッチング加工性が要求されることから、Si含有量は
0.05%以下にまで低減するのが望ましい。ただ、S
i含有量を0.001%未満の領域まで低減すると脱酸
効果が認められなくなってしまう。従って、Si含有量
は0.001−0.15%と定めたが、上述したように
できれば0.001−0.05%に調整するのが望まし
い。
【0023】
MnMnは、リ−ドフレ−ム材の脱酸および熱間加工性
を確保するために添加され る成分であるが、その含有量が0.1%未満では所望の
脱酸効果が得られないばかりか、熱間加工性にも劣るよ
うになる。一方、1.0%を超えて含有させるとリ−ド
フレ−ム材の硬さが上昇し過ぎて加工性の悪化を招き、
更には熱膨張係数も大きくなってしまう。従って、Mn
含有量は0.1−1.0%と定めた。
を確保するために添加され る成分であるが、その含有量が0.1%未満では所望の
脱酸効果が得られないばかりか、熱間加工性にも劣るよ
うになる。一方、1.0%を超えて含有させるとリ−ド
フレ−ム材の硬さが上昇し過ぎて加工性の悪化を招き、
更には熱膨張係数も大きくなってしまう。従って、Mn
含有量は0.1−1.0%と定めた。
【0024】
P
PもSiと同様、含有量が多くなるとリ−ドフレ−ム材
のエッチング加工性に害を与える元素である。そして、
上記エッチング加工性への悪影響はP含有量が0.01
%を超えるとより顕在化することから、P含有量は0.
01%以下と定めた。しかし、P含有量を0.003%
以下にまで低減すると、エッチング加工性改善効果が一
層顕著となって多ピンタイプのリ−ドフレ−ムへ適用す
る場合でも十分満足できる結果が安定して確保できるよ
うになることから、望ましくは0.003%以下に調整
するのがよい。
のエッチング加工性に害を与える元素である。そして、
上記エッチング加工性への悪影響はP含有量が0.01
%を超えるとより顕在化することから、P含有量は0.
01%以下と定めた。しかし、P含有量を0.003%
以下にまで低減すると、エッチング加工性改善効果が一
層顕著となって多ピンタイプのリ−ドフレ−ムへ適用す
る場合でも十分満足できる結果が安定して確保できるよ
うになることから、望ましくは0.003%以下に調整
するのがよい。
【0025】
S
S含有量が0.005%を超えるとリ−ドフレ−ム材中
に硫化物系介在物が多くなり、エッチング加工時の欠陥
となってピン折れ等を引き起こすようになる。従って、
S含有量は0.005%以下と限定した。
に硫化物系介在物が多くなり、エッチング加工時の欠陥
となってピン折れ等を引き起こすようになる。従って、
S含有量は0.005%以下と限定した。
【0026】
O
O含有量が0.010%を超えるとリ−ドフレ−ム材中
に酸化物系介在物が多くなり、やはりエッチング加工時
の穿孔欠陥となることから、O含有量を0.010%以
下と限定した。
に酸化物系介在物が多くなり、やはりエッチング加工時
の穿孔欠陥となることから、O含有量を0.010%以
下と限定した。
【0027】
N
N含有量が0.005%以下では、N含有量による強度
の向上が認められず、0.2%を超えるとリ−ドフレ−
ム材のエッチング加工性および曲げ加工性が悪化するこ
とから、N含有量を0.005%超え−0.2%と定め
た。
の向上が認められず、0.2%を超えるとリ−ドフレ−
ム材のエッチング加工性および曲げ加工性が悪化するこ
とから、N含有量を0.005%超え−0.2%と定め
た。
【0028】Mg,Ca,Al,Be,Cu,Cr,M
o,W,V,Nb,Ta,Ti,ZrおよびHfこれら
の元素は何れもリ−ドフレ−ム材の熱膨張係数を上昇さ
せる作用を有しているため、材料強度の向上、並びに熱
膨張係数を上げてレジンモ−ルドのそれに近付けること
で、封着性をより改善する目的で必要に応じ1種又は2
種以上が含有せしめられる。しかし、それらの含有量が
合計で0.01%未満であると前記作用により所望の効
果が得られず、一方合計の含有量が5.0%を超えた場
合には材料が硬くなり過ぎて成形加工性の劣化を招くほ
か、適正な熱膨張係数の確保も困難となることから、上
記成分の含有量を合計量で0.01−5.0%と定めた
。
o,W,V,Nb,Ta,Ti,ZrおよびHfこれら
の元素は何れもリ−ドフレ−ム材の熱膨張係数を上昇さ
せる作用を有しているため、材料強度の向上、並びに熱
膨張係数を上げてレジンモ−ルドのそれに近付けること
で、封着性をより改善する目的で必要に応じ1種又は2
種以上が含有せしめられる。しかし、それらの含有量が
合計で0.01%未満であると前記作用により所望の効
果が得られず、一方合計の含有量が5.0%を超えた場
合には材料が硬くなり過ぎて成形加工性の劣化を招くほ
か、適正な熱膨張係数の確保も困難となることから、上
記成分の含有量を合計量で0.01−5.0%と定めた
。
【0029】
B)最終焼鈍前における圧延の加工度最終焼鈍前の圧延
加工度はリ−ドフレ−ム材に所望強度を確保する上で重
要であるが、その加工度を特に40−90%に限定する
理由は、圧延加工度が40%未満の場合には最終焼鈍時
に安定して所望の微細な結晶粒が得られずに混粒となっ
てしまい、逆に90%を超える圧延加工度になると最終
焼鈍時に立方体組織が発達し過ぎて異常な組織となり、
この結果、異方性が発達し、最終冷間圧延、歪取り焼鈍
を行っても所望する強度が得られなくなることにある。
加工度はリ−ドフレ−ム材に所望強度を確保する上で重
要であるが、その加工度を特に40−90%に限定する
理由は、圧延加工度が40%未満の場合には最終焼鈍時
に安定して所望の微細な結晶粒が得られずに混粒となっ
てしまい、逆に90%を超える圧延加工度になると最終
焼鈍時に立方体組織が発達し過ぎて異常な組織となり、
この結果、異方性が発達し、最終冷間圧延、歪取り焼鈍
を行っても所望する強度が得られなくなることにある。
【0030】
C)最終焼鈍時の結晶粒径
最終焼鈍条件もリ−ドフレ−ム材に所望強度を確保する
上で重要であり、またエッチング性やプレス加工性にも
大きく影響する因子となるが、特に得られる結晶粒径が
30μm以下となる条件で最終焼鈍を実施する理由は、
結晶粒径の微細化が高強度化に大きく寄与する上、エッ
チング性やプレス加工性にも好結果が得られて高精度の
フレ−ムの実現に有効であるのに対して、結晶粒径が3
0μmを超えるとこれらの効果を確保することができな
くなるためである。なお、最終焼鈍時の結晶粒径の調整
は、周知のように焼鈍温度および時間を調節することに
よって容易に行うことができる。
上で重要であり、またエッチング性やプレス加工性にも
大きく影響する因子となるが、特に得られる結晶粒径が
30μm以下となる条件で最終焼鈍を実施する理由は、
結晶粒径の微細化が高強度化に大きく寄与する上、エッ
チング性やプレス加工性にも好結果が得られて高精度の
フレ−ムの実現に有効であるのに対して、結晶粒径が3
0μmを超えるとこれらの効果を確保することができな
くなるためである。なお、最終焼鈍時の結晶粒径の調整
は、周知のように焼鈍温度および時間を調節することに
よって容易に行うことができる。
【0031】
D)最終冷間圧延の加工度
最終圧延での加工度もリ−ドフレ−ム材の強度に大きな
影響を与えるが、該加工度を特に40−85%と限定す
る理由は、該圧延加工度が40%未満の場合には強度改
善に顕著な効果が得られず、一方85%を超えると強度
の異方性が顕著となるためである。
影響を与えるが、該加工度を特に40−85%と限定す
る理由は、該圧延加工度が40%未満の場合には強度改
善に顕著な効果が得られず、一方85%を超えると強度
の異方性が顕著となるためである。
【0032】
E)歪取り焼鈍最終圧延後に適正な歪取り焼鈍を行うこ
とによってKb値が向上し、その異方性も飛躍的に改善
されるとともに、曲げ加工性および封着性が改善される
ため、歪取り焼鈍を行う。例えば、還元性雰囲気中での
連続焼鈍炉において、炉温;500℃−900℃、材料
の炉内滞留時間;10秒間−120秒間で熱処理するこ
とによって上記効果が得られる。
とによってKb値が向上し、その異方性も飛躍的に改善
されるとともに、曲げ加工性および封着性が改善される
ため、歪取り焼鈍を行う。例えば、還元性雰囲気中での
連続焼鈍炉において、炉温;500℃−900℃、材料
の炉内滞留時間;10秒間−120秒間で熱処理するこ
とによって上記効果が得られる。
【0033】
【実施例】次いで、本発明の効果を実施例により更に具
体的に説明する。まず、真空溶解、鋳造によって表1に
示される化学成分組成のFe−Ni−Co系合金インゴ
ットを得た後、これらに熱間圧延、酸洗を施し、次に冷
間圧延と焼鈍を繰り返して板厚:0.125mmの冷延
板を製造し、最終冷間圧延後に還元性雰囲気中で700
℃、30秒間の歪取り熱処理を行った。
体的に説明する。まず、真空溶解、鋳造によって表1に
示される化学成分組成のFe−Ni−Co系合金インゴ
ットを得た後、これらに熱間圧延、酸洗を施し、次に冷
間圧延と焼鈍を繰り返して板厚:0.125mmの冷延
板を製造し、最終冷間圧延後に還元性雰囲気中で700
℃、30秒間の歪取り熱処理を行った。
【0034】
【表1】
【0035】なお、この時の『最終焼鈍前の冷間圧延』
の加工度、最終焼鈍時の結晶粒径、並びに最終冷間圧延
の加工度は表2に示したとおりであった。
の加工度、最終焼鈍時の結晶粒径、並びに最終冷間圧延
の加工度は表2に示したとおりであった。
【0036】
【表2】
【0037】続いて、このように製造されたFe−Ni
−Co系合金リ−ドフレ−ム材につき、”機械的特性”
、”エッチング性”、”曲げ加工性”および”封着性”
を調査し、その結果を表2に併せて示した。
−Co系合金リ−ドフレ−ム材につき、”機械的特性”
、”エッチング性”、”曲げ加工性”および”封着性”
を調査し、その結果を表2に併せて示した。
【0038】ここで機械的性質については、曲げモ−メ
ントに対する材料の強度をKb値(ばね限界値)でもっ
て評価した。
ントに対する材料の強度をKb値(ばね限界値)でもっ
て評価した。
【0039】エッチング性については、製造された前記
各冷間圧延板を脱脂してからレジスト膜を塗布し、パタ
−ンを焼き付けて現像した後、塩化第2鉄にて128ピ
ンのリ−ドフレ−ムをすべて同一条件下でエッチング加
工したものにつきアウタ−リ−ドピン幅とそのばらつき
を測定して評価した。
各冷間圧延板を脱脂してからレジスト膜を塗布し、パタ
−ンを焼き付けて現像した後、塩化第2鉄にて128ピ
ンのリ−ドフレ−ムをすべて同一条件下でエッチング加
工したものにつきアウタ−リ−ドピン幅とそのばらつき
を測定して評価した。
【0040】なお、表2中、No.35のみ,板厚0.
15mm, 他はすべて、板厚0.125mmである。 また、Kb値の異方性については、試料の長手方向を圧
延平行方向、直角方向に取り、直角方向のKb値と平行
方向のKb値の比によって異方性を示す。すなわち、K
b値の異方性=(直角方向のKb値)/(平行方向のK
b値)である。この値が1に近いほど、異方性が少ない
。
15mm, 他はすべて、板厚0.125mmである。 また、Kb値の異方性については、試料の長手方向を圧
延平行方向、直角方向に取り、直角方向のKb値と平行
方向のKb値の比によって異方性を示す。すなわち、K
b値の異方性=(直角方向のKb値)/(平行方向のK
b値)である。この値が1に近いほど、異方性が少ない
。
【0041】曲げ加工性は、90度繰返し曲げ試験を行
って評価した。そして、封着性の評価は、樹脂封着後に
熱サイクルを付与してクラックが生じるかどうかを調べ
ることによって行った。
って評価した。そして、封着性の評価は、樹脂封着後に
熱サイクルを付与してクラックが生じるかどうかを調べ
ることによって行った。
【0042】表2に示される結果からは次の事項が明ら
かである。即ち、本発明例No.1−4に係わる材料は
、比較例No.22−35に比べ、機械的性質、エッチ
ング性、曲げ加工性および封着性に優れている。その中
でも本発明例No.1に係わるものは、C,Si,Pの
各含有量ともより好ましい範囲にコントロ−ルされてい
るため、本発明例No.2−4に係わるものと比較して
もエッチング性が更に優れている。
かである。即ち、本発明例No.1−4に係わる材料は
、比較例No.22−35に比べ、機械的性質、エッチ
ング性、曲げ加工性および封着性に優れている。その中
でも本発明例No.1に係わるものは、C,Si,Pの
各含有量ともより好ましい範囲にコントロ−ルされてい
るため、本発明例No.2−4に係わるものと比較して
もエッチング性が更に優れている。
【0043】また、本発明例No.5−21に係わるも
のは、Nb,Mo,Ti等を添加しているために強度が
一層向上している。一方、比較例No.22に係わるも
のは、最終焼鈍前圧延加工度が低すぎるためにその後の
焼鈍によって小さい結晶粒径を実現することができず、
Kb値が低くなっている。逆に比較例No.23に係わ
るものは、最終焼鈍前圧延加工度が大きすぎるためにそ
の後の焼鈍により、立方体組織が発達してしまい、Kb
値が低くなっている。
のは、Nb,Mo,Ti等を添加しているために強度が
一層向上している。一方、比較例No.22に係わるも
のは、最終焼鈍前圧延加工度が低すぎるためにその後の
焼鈍によって小さい結晶粒径を実現することができず、
Kb値が低くなっている。逆に比較例No.23に係わ
るものは、最終焼鈍前圧延加工度が大きすぎるためにそ
の後の焼鈍により、立方体組織が発達してしまい、Kb
値が低くなっている。
【0044】比較例No.24に係わるものは、最終圧
延加工度が小さすぎるためにKb値が低くなっている。 比較例No.25に係わるものは、最終焼鈍時の結晶粒
径が大きかったためにKb値が低くなっている。比較例
No.26に係わるものは、最終圧延加工度が大きすぎ
るために曲げ加工性が劣っている。
延加工度が小さすぎるためにKb値が低くなっている。 比較例No.25に係わるものは、最終焼鈍時の結晶粒
径が大きかったためにKb値が低くなっている。比較例
No.26に係わるものは、最終圧延加工度が大きすぎ
るために曲げ加工性が劣っている。
【0045】比較例No.27に係わるものは、Nの含
有量が少ないために強度が低いものとなっている。比較
例No.28に係わるものは、Nの含有量が多いために
曲げ加工性およびエッチング性に劣るものとなっている
。比較例No.29に係わるものは、C,SiおよびP
の含有量が多いために、エッチング加工性、曲げ加工性
および封着性が劣るものとなっている。比較例No.3
0−33に係わるものは、W,Mo,Cr等の添加量が
多すぎるために曲げ加工性や封着性が劣る結果となって
いる。
有量が少ないために強度が低いものとなっている。比較
例No.28に係わるものは、Nの含有量が多いために
曲げ加工性およびエッチング性に劣るものとなっている
。比較例No.29に係わるものは、C,SiおよびP
の含有量が多いために、エッチング加工性、曲げ加工性
および封着性が劣るものとなっている。比較例No.3
0−33に係わるものは、W,Mo,Cr等の添加量が
多すぎるために曲げ加工性や封着性が劣る結果となって
いる。
【0046】なお、図1は、本発明例No.1と比較例
No.34および35に係わるものの『曲げモ−メント
とへたり量との関係』を示したグラフである。ここで、
比較例No.34に係わるものは、板厚が0.125m
m、比較例No.35に係わるものは、板厚が0.15
mmであって、何れも従来の製造方法により製作したも
のである。
No.34および35に係わるものの『曲げモ−メント
とへたり量との関係』を示したグラフである。ここで、
比較例No.34に係わるものは、板厚が0.125m
m、比較例No.35に係わるものは、板厚が0.15
mmであって、何れも従来の製造方法により製作したも
のである。
【0047】この図1からは、本発明で規定された通り
の条件で製造されたリ−ドフレ−ム材は、その板厚を0
.15mmから0.125mmに薄くしたとしても同じ
曲げモ−メントに対するへたり量が少なく、変形に対す
る材料強度が強いことを確認することができる。
の条件で製造されたリ−ドフレ−ム材は、その板厚を0
.15mmから0.125mmに薄くしたとしても同じ
曲げモ−メントに対するへたり量が少なく、変形に対す
る材料強度が強いことを確認することができる。
【0048】
【発明の効果】以上に説明した如く、この発明によれば
、エッチング加工性、封着性、成形性に優れ、かつ強度
の高いリ−ドフレ−ム材を安定して製造することができ
、半導体機器の更なる高集積化を可能にするなど、産業
上極めて有効な効果がもたらされる。
、エッチング加工性、封着性、成形性に優れ、かつ強度
の高いリ−ドフレ−ム材を安定して製造することができ
、半導体機器の更なる高集積化を可能にするなど、産業
上極めて有効な効果がもたらされる。
【0049】
【図1】
【0050】『曲げモ−メントとへたり量との関係』を
本発明法に係わる材料と比較法に係わる材料とで対比し
たグラフである。
本発明法に係わる材料と比較法に係わる材料とで対比し
たグラフである。
Claims (7)
- 【請求項1】 重量割合にて、 C 0.015%以下、 Si
0.001−0.15%、 Mn 0.1−1.
0%、 P 0.01%以下、
S 0.005%以下、 O 0.010
%以下、 N 0.005%超え−0.2
%、Co 5%超え−30%、 Ni 15−55
%、残部がFeおよび不可避的不純物から成るFe−N
i−Co系合金を素材として、これに加工度40−90
%で圧延を施した後に結晶粒径が30μm以下となる条
件で最終焼鈍を行い、続く最終冷間圧延の加工度を40
−85%に調整することを特徴とする、エッチング加工
性および封着性に優れた高強度リ−ドフレ−ム材の製造
方法。 - 【請求項2】 Fe−Ni−Co系合金素材が、Mg
,Ca,Al、BeおよびCuから成る群から選ばれた
1種または2種以上の元素0.01−5.0重量%をさ
らに含有することを特徴とする、請求項1記載のエッチ
ング加工性および封着性に優れた高強度リ−ドフレ−ム
材の製造方法。 - 【請求項3】 Fe−Ni−Co系合金素材が、Cr
,Co,W,V,Nb,Ta,Ti,ZrおよびHfか
ら成る群から選ばれた1種または2種以上の元素0.0
1−5.0重量%をさらに含有することを特徴とする、
請求項1または2に記載のエッチング加工性および封着
性に優れた高強度リ−ドフレ−ム材の製造方法。 - 【請求項4】 最終冷間圧延後に歪取り焼鈍を行うこ
とを特徴とする、請求項1乃至3の何れかに記載のエッ
チング加工性および封着性に優れた高強度リ−ドフレ−
ム材の製造方法。 - 【請求項5】 Fe−Ni−Co系合金素材がCを0
.005重量%以下含有することを特徴とする、請求項
1乃至4の何れかに記載のエッチング加工性および封着
性に優れた高強度リ−ドフレ−ム材の製造方法。 - 【請求項6】 Fe−Ni−Co系合金素材がSiを
0.001−0.05重量%含有することを特徴とする
、請求項1乃至5の何れかに記載のエッチング加工性お
よび封着性に優れた高強度リ−ドフレ−ム材の製造方法
。 - 【請求項7】 Fe−Ni−Co系合金素材がPを0
.003重量%以下含有することを特徴とする、請求項
1乃至6の何れかに記載のエッチング加工性および封着
性に優れた高強度リ−ドフレ−ム材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41294590A JPH04224631A (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | リ−ドフレ−ム材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41294590A JPH04224631A (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | リ−ドフレ−ム材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224631A true JPH04224631A (ja) | 1992-08-13 |
Family
ID=18521685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41294590A Pending JPH04224631A (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | リ−ドフレ−ム材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04224631A (ja) |
-
1990
- 1990-12-25 JP JP41294590A patent/JPH04224631A/ja active Pending
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