JPH0693357A

JPH0693357A - 電子部品用部材

Info

Publication number: JPH0693357A
Application number: JP4245073A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nakamura; 新一中村; Hirofumi Omori; 廣文大森; Shiro Takeno; 史郎竹野; Yoko Takeuchi; 曜子竹内; Mitsuhiro Tomita; 充裕富田; Yoshinori Fujimori; 良経藤森; Nobuaki Nakajima; 信昭中島; Yoshikazu Oda; 好和織田; Tatsuya Hatanaka; 達也畠中; Yukiko Nishiyama; 友紀子西山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-09-14
Filing date: 1992-09-14
Publication date: 1994-04-05

Abstract

(57)【要約】【目的】強度性、硬度性、ボンディング性や半田耐候性
等の特性を良好にし、信頼性を向上させた電子部品用部
材を提供することにある。【構成】この電子部品用部材は、Ｔｉが１．５重量％以
下、Ｃｒが１．５重量％以下、Ｚｒが１重量％以下、Ｓ
ｉとＧｅの少なくとも一方が１．４重量％以下で、Ｔｉ
＋Ｃｒ＋Ｚｒ＋Ｓｉ＋Ｇｅの合計量が０．２〜４．０重
量％であり、残部がＣｕおよび不可避の不純物からなる
基体材料を構成し、この基体材料のマトリックス中に存
在する析出物のＴｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｓｉ，ＧｅおよびＣ
ｕの元素の合計量が１．５重量％以下に形成したもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置等のリード
フレームやリード線に用いられる電子部品用部材に係
り、特にボンディング性や半田付け性等の特性を改良
し、信頼性を高めた電子部品用部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置において、高出力化、
多機能化等の特性要求のみならず、生産性の向上と低価
格化が要求されている。このような要求を満足するもの
として、樹脂モールドによるパッケージ型電子部品が注
目されている。

【０００３】この種の半導体装置に用いられる電子部品
の１つに、銅合金材料製のリードフレームが挙げられ
る。このリードフレームは、半導体装置に求められる先
の要求を満たすために、電気的特性に優れてているこ
と、化学的安定性が良好なこと、機械的特性が充分であ
ることが必要である。

【０００４】電子部品の中でもとりわけＩＣは、各種電
子・電気機器において重要な役割を果している。このＩ
Ｃは通常、蓋体もしくはリードフレーム上にＩＣチップ
をマウントし、このチップと外部端子であるリードフレ
ームとをワイヤボンディングし、最後にプラスチックま
たはプラスチックでこれらをパッケージングすることに
より製造される。

【０００５】また、上記ＩＣ部品に用いられるリードフ
レームは、その脚部がパッケージの外部に導出されて、
ＩＣソケットなどに挿入されたり、回路基板の導体部と
半田付けされたりするため、各種の特性が要求される。
すなわち、強度、折返し曲げ特性、半田耐候性などが強
く要求される。さらに、パッケージ内部において、ＩＣ
チップとのワイヤボンディング性が要求される。

【０００６】そのため、これらの特性の比較的良好なＴ
ｉ−Ｃｒ−Ｚｒ−Ｃｕ合金やＣｒ−Ｚｒ−Ｃｕ合金など
を電子部品用材料に用いることが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の電子部品用部材
に用いられるＣｕ合金は、組立工程におけるボンディン
グ性やめっき性、半田付け性等の信頼性が必ずしも充分
でないという問題があった。

【０００８】また、電子部品用部材としてのリードフレ
ームは、放熱性が高く要求されるＩＣ用に開発されたも
のであるために、製品によっては強度が不足および不充
分なものか発生し、リードフレーム自体の変形による歩
留り低下という問題があった。

【０００９】近年、電子機器・電子部品の軽量化、薄型
化、小型化が進み、リードフレームにおいても薄型化が
要求されている。このような要求に応えるべく、薄くて
（例えば０．１５mm）、かつ、高い強度を持つリードフ
レームが開発されている。このリードフレームの素材と
しては、高強度合金、例えばリン青銅が使用されてい
る。

【００１０】しかしながら、リン青銅合金からなるリー
ドフレームは、ワイヤボンディング性、半田耐候性を確
保するためにリードフレーム表面にめっき被覆層を設け
なければならない。このため、リードフレームの製造に
おいて、めっき工程が必須工程として付加される。した
がって、めっき被覆層を設けるが故に、リードフレーム
に不良品が発生し易く歩留りの低下を招き、コストも高
くなるという問題がある。

【００１１】その問題を解決する方法として、本発明者
らは、Ｔｉ−Ｃｒ−Ｚｒ−Ｃｕ合金製リードフレーム
（特開昭６２−２５５９号）を開発した。しかしなが
ら、このリードフレームは強度に関連する硬さは、ビッ
カース硬さＨｖ１７０レベルであり、未だ不満足であっ
て、組立工程における信頼性が充分でないという問題が
あった。

【００１２】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、ボンディング性や半田付け性等の特性を良好
にして信頼性を向上させた電子部品用部材を提供するこ
とを目的とする。

【００１３】本発明の他の目的は、高い強度と繰返し曲
げ特性に優れ、かつめっき被覆層を必要とせずワイヤボ
ンディング性や半田耐候性に優れた電子部品用部材を提
供することにある。

【００１４】本発明の別の目的は、半導体装置に用いら
れるリードフレームやリード線に適した電子部品用部材
を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電子部品用
部材は、上述した課題を解決するために、請求項１に記
載したように、Ｔｉが１．５重量％以下、Ｃｒが１．５
重量％以下、Ｚｒが１重量％以下、ＳｉとＧｅの少なく
とも一方が１．４重量％以下で、Ｔｉ＋Ｃｒ＋Ｚｒ＋Ｓ
ｉ＋Ｇｅの合計量が０．２〜４．０重量％であり、残部
がＣｕおよび不可避の不純物からなる基体材料を構成
し、この基体材料のマトリックス中に存在する析出物の
Ｔｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｓｉ，ＧｅおよびＣｕの元素の合計
量が１．５重量％以下に形成したものである。好ましく
は０．０５〜０．９重量％である。

【００１６】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係る電子部品用部材は、請求項２に記載したよう
に、Ｔｉが１．５重量％以下、Ｃｒが１．５重量％以
下、Zrが１重量％以下、ＳｉとＧｅの少なくとも一方が
１．４重量％以下で、Ｔｉ＋Cr＋Ｚｒ＋Ｓｉ＋Ｇｅの合
計量が０．２〜４．０重量％であり、残部がＣｕおよび
不可避の不純物からなる基体材料を構成し、この基体材
料のマトリックス中に存在する析出物を析出させる一
方、上記基体材料のマトリックス中に固溶するＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｚｒ，ＳｉおよびＧｅの合計量が１．０重量％以下
に形成したものである。好ましくは合計量が０．０２〜
０．７重量％である。

【００１７】さらに、本発明に係る電子部品用部材は、
上述した目的および別の目的を達成するために、請求項
３に記載したように、Ｃｒが１．５重量％以下、Ｚｒが
１．０重量％以下、Ｓｉが１．０重量％以下で、Ｃｒ＋
Ｚｒ＋Ｓｉの合計量が０．０５〜２．８重量％であり、
残部がＣｕおよび不可避の不純物からなる基体材料を構
成し、この基体材料のマトリックス中に存在する析出物
のＣｒ，Ｚｒ，ＳｉおよびＣｕ元素の合計量が１．０重
量％以下に形成したものである。好ましくは合計量は
０．０２〜０．５重量％である。

【００１８】さらにまた、上述した目的や別の目的を達
成するために、本発明に係る電子部品用部材は、請求項
４に記載したように、Ｃｒが１．５重量％以下、Ｚｒが
１．０重量％以下、Ｓｉが１．０重量％以下で、Ｃｒ＋
Ｚｒ＋Ｓｉの合計量が０．０５〜２．８重量％であり、
残部がＣｕおよび不可避の不純物からなる基体材料を構
成し、この基体材料のマトリックス中に存在するＣｒ，
Ｚｒ，ＳｉおよびＣｕ元素の合計量が１．０重量％以下
に形成する。好ましくは０．０２〜０．７重量％に形成
するとともに、前記基体材料は基体部表面に表面部を形
成し、この表面部はＣｕ濃度が基体部のＣｕ濃度より高
く、かつＣｒ＋Ｚｒ＋Ｓｉの濃度は基体部より低くした
ものである。

【００１９】

【作用】請求項１および請求項２に記載の電子部品用部
材においては、基体材料を構成する添加元素のＴｉ，Ｃ
ｒ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｇｅは、良好な部材強度を得るために
用いられ、基体材料に含まれるＴｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｓ
ｉ，Ｇｅの含有量が請求項１または請求項２の範囲より
不足すると、硬さ、耐繰返し曲げ、高温強度等の機械的
強度が不充分となり、上記範囲を超えると機械的強度は
向上するものの、導電率が極端に低下するだけでなく、
Ｃｕ合金製造の熱間加工性が低下するので、電子部品用
部材への加工が困難となり、生産性の低下を招く。

【００２０】したがって、請求項１および請求項２に記
載の電子部品用部材では、部材表面にめっき被覆層を形
成することなく、硬度性や強度性、繰返し曲げ特性に優
れ、ワイヤボンディング性、半田耐候性等の特性が良好
で、信頼性を向上させることができる。

【００２１】また、請求項３および請求項４に記載の電
子部品用部材では、基体材料を構成する添加元素のＣ
ｒ，Ｚｒ，Ｓｉは、良好な部材強度を得るために用いら
れ、Cr，ＺｒおよびＳｉの含有量が請求項３および請求
項４記載の範囲より不足すると、硬さ、耐繰返し曲げ、
高温強度等の機械的強度が不足し、一方、上記範囲を超
えると加工性が劣化する。

【００２２】さらに、基体材料のマトリックス中の析出
物のＣｒ，Ｚｒ，ＳｉおよびＣｕ元素の析出量が１．０
重量％以下としたのは、基体材料中の析出物の元素量と
機械的強度、導電性の関連性や、母相固溶元素量と機械
的強度、導電性の関連性より求めたものである。

【００２３】基体材料の残部（母材）である母相を形成
するＣｕは、導電性に優れ、耐酸化性が良好なものであ
る。

【００２４】また、請求項４に記載したように、基体材
料の表面部を基体部よりＣｕ濃度が高く、またＣｒ＋Ｚ
ｒ＋Ｓｉの元素濃度を小さくすることにより、表面の耐
酸化性を向上させることができる。

【００２５】このように形成された電子部品用部材はリ
ードフレームやリード線などの電子部品に用いられ、ト
ランジスタやＩＣ等のベレータ組立に使用される。

【００２６】

【実施例】以下、本発明に係る電子部品用部材の一実施
例について添付図面を参照して説明する。

【００２７】本発明の電子部品用部材は、リードフレー
ムのリード線を対象としたものであり、純度９９．９％
のＣｕ（銅）、純度９９．９％のＴｉ（チタン）、純度
９９．９％のＣｒ（クロム）、純度９９．９％のＺｒ
（ジルコニウム）、純度９９．９％のＳｉ（シリコン）
および純度９９．９％のＧｅ（ゲルマニウム）を高周波
溶解し、Ｔｉ−Ｃｒ−Ｚｒ−Ｓｉ−Ｇｅ−Ｃｕ合金製基
体のインゴット（基体材料）を作成した。

【００２８】その際、Ｔｉ−Ｃｒ−Ｚｒ−Ｓｉ−Ｇｅ−
Ｃｕ合金製基体のインゴットは、添加元素として加えら
れるＴｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｇｅの添加量が重量％
（ｗｔ％）で次の組成を有するように配慮した。

【００２９】添加元素であるＴｉは１．５ｗｔ％以下、
Ｃｒは１．５ｗｔ％以下、Ｚｒは１．０ｗｔ％以下、Ｓ
ｉおよびＧｅの少なくとも一方が１．４ｗｔ％以下で、
Ｔｉ＋Ｃｒ＋Ｚｒ＋Ｓｉ＋Ｇｅの合計量が０．２〜４ｗ
ｔ％を満足し、母材としての残部がＣｕおよび不可避の
不純物で基体材料（インゴット）を構成した。このと
き、基体材料のマトリックス中に存在する析出物のＴ
ｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｓｉ，ＧｅおよびＣｕ元素の合計量が
１．５ｗｔ％以下であること、または、基体材料中に固
溶するＴｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，ＳｉおよびＧｅ元素の合計量
が１．０ｗｔ％以下であることが望ましい。

【００３０】添加元素のＴｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｇｅ
はリードフレーム等の電子部品用部材に良好な強度を付
与するために使用される。基体材料に添加されるＴｉ，
Ｃｒ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｇｅが上記範囲より不足すると、硬
度性、強度性、耐繰返し曲げ、高温強度等の機械的強度
などが不充分となり、また、上記範囲を超えると、機械
的強度が向上するものの、導電率が極端に低下し、Ｃｕ
合金製造のための熱間加工性が低下する。

【００３１】添加元素の特に好ましい範囲は、Ｔｉ＋Ｃ
ｒ＋Ｚｒ＋Ｓｉ＋Ｇｅの合計量が０．３〜２．５ｗｔ％
を満足し、残部がＣｕおよび不可避の不純物からなる基
体材料において、基体材料のマトリックス中に存在する
析出物のＴｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｓｉ，ＧｅおよびＣｕ元素
の合計量が１．５ｗｔ％以下、あるいは基体材料中に固
溶するＴｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，ＳｉおよびＧｅの合計量が
１．０ｗｔ％以下であることである。

【００３２】次に、Ｔｉ−Ｃｒ−Ｚｒ−Ｓｉ−Ｇｅ−Ｃ
ｕ合金製基体のインゴットを例えば９００℃（７００℃
〜９５０℃）にて１時間加熱した後、この温度で熱間圧
延で板厚１５mmとした後、９５０℃×２時間の水冷の溶
体化処理を施した。その後、粗圧延により、板厚２mmの
合金の金属板を作成する一方、４７５℃×１時間の焼鈍
処理をして、表面酸化物などを除き、冷間圧延加工を繰
り返し、２００mm幅、０．１５mm厚の素板を得た。この
素板を、所定のリードフレーム形状にプレス加工するこ
とにより、電子部品用部材としてリードフレームの形状
に成型し、洗浄などを行なった後、図１に示すリードフ
レーム１を完成した。なお、得られたリードフレーム１
には、めっき処理を施さなかった。

【００３３】得られたリードフレーム１にＩＣペレット
をマウントし、このペレットとリードフレームとを約２
６０℃の温度でＡｕボンディングした。ここで、ボンデ
ィング性試験を行なった。ボンディング性試験はＩＣパ
ッケージを樹脂モールドするときと同様の加熱条件（１
７５℃、８時間）をリードフレーム、Ａｕワイヤに与え
た後、Ａｕワイヤの破断試験を実施することにより行な
われる。この破断試験は、Ａｕワイヤで接続されたペレ
ットとリードフレームとを相互に反対方向に、強制的に
強伸させる引張試験であり、ワイヤとリードフレームと
の接続部においてＡｕワイヤがリードフレームから剥離
した場合を不良とし、Ａｕワイヤ自身が破断した場合を
良と判断することにより行なった。

【００３４】その後、ワイヤボンディングされたＩＣチ
ップとリードフレームに樹脂モールドを施した後、パッ
ケージの外部に露出しているリードフレームの一部を切
断して脚部を形成した。

【００３５】次に、上記脚部を脱脂し、酸によって洗浄
した後、脚部を２６０℃以上の温度で溶融している半田
浴（ここではＰｂが３７ｗｔ％、Ｓｎが６３ｗｔ％のも
のを使用）に約５秒間浸漬して半田付けを行なった。

【００３６】上記脚部に半田付けされたＩＣパッケージ
を、大気中、１５０℃で３００時間加熱した後、半田耐
候製試験を行なった。そして、半田耐候製の良否の判定
は、比較材として純銅を用い、それぞれの半田層の密着
製を接合強度および折曲げ試験で比較評価し、純銅と同
等のものを良とすることにより行なった。

【００３７】リードフレームの強度試験として以下のよ
うな試験を行なった。まず、リードフレームとして、脚
部を角度９０°に折り曲げて再び元に戻すという繰返し
曲げが５回以上可能となるように熱処理された合金を用
いた。そして、繰返し曲げを５回行なったとき、リード
フレームの曲げ部をビッカース硬さ（Ｈｖ）を測定し
て、その時の硬さＨｖが１７０以上の値を示したときを
良とし、１７０未満の場合を不良とした。また、このと
き、放熱製などの目安となる導電率（％．ＩＡＣＳ）も
示す。

【００３８】なお、繰返し曲げ回数と硬さとの関係を、
実施例と９９．９％の純銅比較例の場合について、図２
に示した。図２において直線２は実施例７、直線３は比
較例の場合をそれぞれ示す。以上の結果を表１に示し
た。なお、それぞれの試験において良と判定された場合
については、表１では総合評価を○と表示した。同様に
不良の場合は×と表示した。

【００３９】

【表１】なお、比較例として、ＳｉおよびＧｅの重量の少ない合
金について、実施例と同様なリードフレームを製造し、
同様の試験を行なった。

【００４０】次に、本発明の電子部品用部材の他の実施
例を説明する。

【００４１】この実施例の電子部品用部材は、表２のN
o.1〜No.4の組成となるように、純度９９．９％のＣｕ
（銅）、純度９９．９％のＣｒ（クロム）、純度９９．
９％のＺｒ（ジルコニウム）および純度９９．９％のＳ
ｉ（シリコン）をそれぞれ用意Ｃｕ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｓｉ
の各金属を高周波電解し、Ｃｒ−Ｚｒ−Ｓｉ−Ｃｕ合金
製基体のインゴット（基体材料）を製造した。その際、
Ｃｒ−Ｚｒ−Ｓｉ−Ｃｕ合金製基体のインゴットは、添
加元素として加えられるＣｒ，Ｚｒ，Ｓｉの添加量が重
量パーセント（ｗｔ％）で次の組成を有するように配慮
した。

【００４２】添加元素であるＣｒは１．５ｗｔ％以下、
Ｚｒは１．０ｗｔ％以下、Ｓｉは１．０ｗｔ％以下でか
つＣｒ＋Ｚｒ＋Ｓｉの合計量は０．０５〜２．８ｗｔ％
を満足する範囲の組成物とした。添加元素のＣｒ，Ｚ
ｒ，Ｓｉはリードフレーム等の電子部品用部材に良好な
機械的強度を付与するために添加される。Ｃｒ，Ｚｒ，
Ｓｉの添加元素が上記範囲より不足すると、硬度性、耐
繰返し曲げ、高温強度等の機械的強度が不足することが
判明し（表２のNo.5の試料参照）、一方、上記範囲を超
えると、加工性が劣化することが分った。

【００４３】次に、Ｃｒ−Ｚｒ−Ｓｉ−Ｃｕ合金製基体
のインゴットを、例えば９５０℃にて１時間加熱した後
鍛造し、この鍛造物に熱間圧延を繰り返して例えば２mm
厚の金属板を製造した。

【００４４】そして、この金属板から表面酸化物などを
取り除いて冷間圧延し、例えば１mm厚の金属板とした。
その後、この金属板を例えば８５０℃〜９００℃で加熱
し、熱処理を施した。

【００４５】この熱処理間後、表面酸化物を取り除い
て、さらに金属板に冷間圧延を施して３０mm幅、０．２
５mm厚の薄肉金属板を形成する。この薄肉金属板を所定
のリードフレーム形状に例えばプレス加工により加工
し、リードフレーム形状に成形した。

【００４６】次に、この成形体の表面を例えば希塩酸に
よりエッチング処理し、成形体である基体材料の表面か
らＣｒ，Ｚｒ，Ｓｉ成分を除去するエッチング処理を施
し、電子部品用部材として図１に示すリードフレーム１
を形成した。

【００４７】成形体の表面をエッチング処理する代り
に、成形体である基体材料の表面に直接めっきやスパッ
タ等の公知の成膜技術を用いて、Ｃｕの濃度が基体部よ
り高い膜を形成して表面部を構成するとよい。

【００４８】すなわち、成形体である基体材料は、基体
部表面に直接あるいは成膜技術により表面部が形成さ
れ、この表面部のＣｕのとは基体部より高く形成され、
結果的にＣｒ，Ｚｒ，Ｓｉの濃度は基体部より低く構成
される。

【００４９】このようにして製造された電子部品用部材
であるリードフレーム１（図１参照）を半導体チップ４
等と接続することにより、図２に示されるＩＣ５や図３
に示される半導体装置６が構成される。

【００５０】次に、このようにして製造された電子部品
用部材であるリードフレームの電気的、化学的、機械的
特性を評価した。

【００５１】具体的には、リードフレームの導電率、硬
さ（ビッカース硬度Ｈｖ）、耐繰返し曲げ、直接ボンデ
ィング性、半田付け性、半田耐候性、めっき性を評価し
た。その評価結果を表２に示す。表２のNo.1〜No.4の試
料は本発明の実施例を示す。No.5〜No.8の試料は同様に
作成された比較例のＣｕ合金である。

【００５２】

【表２】この評価結果によると、リードフレーム１の基体材料の
マトリックス中に存在する析出物のＣｒ，Ｚｒ，Ｓｉ，
Ｃｕ元素の合計量が表１のNo.1〜No.4の試料に示すよう
にほぼ１ｗｔ％を超えると、直接ボンディング性、半田
付け性、半田耐候性、めっき性が不良となることが分っ
た。。また、基体材料のマトリックス中に固溶するＣ
ｒ，Ｚｒ，Ｓｉ元素の量がほぼ１ｗｔ％を超えると、直
接ボンディング性や半田付け性、半田耐候性、めっき性
が劣ることが分った。

【００５３】基体材料のマトリックス中の析出物のＣ
ｒ，Ｚｒ，ＳｉおよびＣｕ元素の合計量が１．０ｗｔ％
以下の範囲、または、基体材料のマトリックス中に固溶
するCr，Ｚｒ，Ｓｉの元素の合計量が１ｗｔ％以下の範
囲としたのは、基体材料中の析出物の元素量と機械的強
度、導電性の関連性、または母相固溶元素量と機械的強
度、導電性の関連性より定めたものである。

【００５４】また、基体材料の残部である母相を形成す
るＣｕは導電性に優れ、耐酸化性が良好なものである。
さらに、Ｃｕには不可避の不純物が含まれていてもよ
い。

【００５５】さらに、基体材料は、基体部を覆うように
表面部が形成されており、表面部は基体部よりもＣｕの
濃度が高くなっており、Ｃｒ，ＺｒおよびＳｉの元素濃
度を相対的に基体部よりも小さくすることにより、表面
の耐酸化性を向上させることができる。表面部の厚さと
しては、リードフレームの強度を損わない範囲であれば
よく、０．１〜２．０μｍ以内が適当である。また、基
体部から表面部の最表面にかけて、傾斜的にＣｕが増加
していても、Ｃｕの単層が形成されていてもよい。

【００５６】表２に示される評価結果を参照すると、N
o.1〜No.4の電子部品用部材は、導電率、硬さ、耐繰返
し曲げ、直接ボンディング性、半田付け性、半田耐候
性、めっき性が良好であることが分る。また、No.5〜N
o.8の比較例のうち、No.5,6,7は組成、析出物の組成、
母相の固溶組成が限定した範囲から外れるもの、No.8は
成型後に表面処理を施さなかったものである。

【００５７】No.5については硬さが不足し、No.6〜No.8
については、直接ボンディング性、半田付け性、半田耐
候性、めっき性が好ましくないことが分った。

【００５８】また、この実施例により形成された電子部
品用部材としてのリードフレームの１つについて、Ｘ線
マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）により表面処理部およ
び処理後（本発明）の表面より１．２μｍ深さまでの母
相であるＣｕと添加元素であるＣｒ，Ｚｒ，Ｓｉの重量
比を求めた結果を表３に示す。この結果より、表面処理
により、表面部のＣｒ，Ｚｒ，Ｓｉが線状に除かれ、残
ったＣｕから表面層が形成されていることが分った。

【００５９】

【表３】さらに、オージェ電子分光法（ＡＥＳ）によりリードフ
レームの深さ方向分析を行なった結果、図５に示すよう
に表面処理を施したものについては、内部の基体部から
表面部にかけてＣｒ，Ｚｒ，Ｓｉの原子比が減少してお
り、反対にＣｕの原子比は基体部より表面部の方が増加
していることが分った。一方、図６に示すように表面処
理を施さなかったものについては、内部から表面にかけ
てＴｉ，Ｃｒ，ＺｒおよびＣｕ原子比が変化していない
ことが分る。

【００６０】なお、本発明の一実施例では、電子部品用
部材としてリードフレームについて説明したが、リード
フレーム以外にリード線などの他の電子部品であっても
よく、また、リードフレームの形状などは種々の形状が
考えられ、図１に示すものに限定されない。

【００６１】

【発明の効果】請求項１および請求項２に記載の電子部
品用部材においては、Ｔｉが１．５重量％以下、Ｃｒが
１．５重量％以下、Ｚｒが１重量％以下、ＳｉとＧｅの
少なくとも一方が１．４重量％以下で、Ｔｉ＋Ｃｒ＋Ｚ
ｒ＋Ｓｉ＋Ｇｅの合計量が０．２〜４．０重量％であ
り、残部がＣｕおよび不可避の不純物からなる基体材料
を構成し、この基体材料のマトリックス中に存在する析
出物のＴｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｓｉ，ＧｅおよびＣｕの元素
の合計量が１．５重量％以下に形成したり、また、基体
材料のマトリックス中に固溶するＴｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｓ
ｉおよびＧｅの合計量が１．０重量％以下に形成したの
で、高強度であって繰返し曲げ特性に優れ、また、めっ
き被覆層を形成しなくても、ワイヤボンディング性なら
びに半田耐候性に優れている。したがって、本発明の電
子部品用部材は、薄肉化しても、製造段階における部材
の変形による歩留り低下を防止するきとがてき、生産
性、また信頼性の高い電子部品用部材を提供することが
できる。

【００６２】また、請求項３に記載の電子部品用部材に
おいては、Ｃｒが１．５重量％以下、Ｚｒが１．０重量
％以下、Ｓｉが１．０重量％以下で、Ｃｒ＋Ｚｒ＋Ｓｉ
の合計量が０．０５〜２．８重量％であり、残部がＣｕ
および不可避の不純物からなる基体材料を構成し、この
基体材料のマトリックス中に存在する析出物のＣｒ，Ｚ
ｒ，ＳｉおよびＣｕ元素の合計量が１．０重量％以下に
形成したので、繰返し曲げ性やボンディング性、半田付
け性、半田耐候性、めっき性などの特性が良好で、信頼
性を向上させることができる。

【００６３】また、請求項４に記載の電子部品用部材に
おいては、Ｃｒが１．５重量％以下、Ｚｒが１．０重量
％以下、Ｓｉが１．０重量％以下で、Ｃｒ＋Ｚｒ＋Ｓｉ
の合計量が０．０５〜２．８重量％であり、残部がＣｕ
および不可避の不純物からなる基体材料を構成し、この
基体材料のマトリックス中に存在するＣｒ，Ｚｒ，Siお
よびＣｕ元素の合計量が１．０重量％以下に形成すると
ともに、前記基体材料は基体部表面に表面部を形成し、
この表面部はＣｕ濃度が基体部のＣｕ濃度より高く、か
つＣｒ＋Ｚｒ＋Ｓｉの濃度は基体部より低くすることに
より、ボンディング性や半田付け性、半田耐候性、めっ
き性などとともに表面特性が改善され、信頼性がより高
い電子部品用部材を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品用部材をリードフレームに適
用した図。

【図２】リードフレームの繰返し曲げ回数と硬さの関係
を示す図。

【図３】リードフレームを備えた半導体装置の内部を示
す図。

【図４】リードフレームを備えた半導体装置の断面を示
す図。

【図５】本発明により製造される電子部品用部材につい
て、部材の深さ方向の分析を行なった図。

【図６】電子部品用部材に表面処理を施さなかったとき
の部材深さ方向の分析図。

【符号の説明】

１リードフレーム（電子部品用部材）４半導体チップ５ＩＣ６半導体装置

フロントページの続き (72)発明者竹内曜子神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者富田充裕神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者藤森良経神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者中島信昭神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者織田好和神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者畠中達也神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者西山友紀子神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者遠藤博神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地東芝リサーチコンサルディング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｔｉが１．５重量％以下、Ｃｒが１．５
重量％以下、Ｚｒが１重量％以下、ＳｉとＧｅの少なく
とも一方が１．４重量％以下で、Ｔｉ＋Ｃｒ＋Ｚｒ＋Ｓ
ｉ＋Ｇｅの合計量が０．２〜４．０重量％であり、残部
がＣｕおよび不可避の不純物からなる基体材料を構成
し、この基体材料のマトリックス中に存在する析出物の
Ｔｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｓｉ，ＧｅおよびＣｕの元素の合計
量が１．５重量％以下に形成したことを特徴とする電子
部品用部材。
【請求項２】Ｔｉが１．５重量％以下、Ｃｒが１．５
重量％以下、Ｚｒが１重量％以下、ＳｉとＧｅの少なく
とも一方が１．４重量％以下で、Ｔｉ＋Ｃｒ＋Ｚｒ＋Ｓ
ｉ＋Ｇｅの合計量が０．２〜４．０重量％であり、残部
がＣｕおよび不可避の不純物からなる基体材料を構成
し、この基体材料のマトリックス中に存在する析出物を
析出させる一方、上記基体材料のマトリックス中に固溶
するＴｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，ＳｉおよびＧｅの合計量が１．
０重量％以下に形成したことを特徴とする電子部品用部
材。
【請求項３】Ｃｒが１．５重量％以下、Ｚｒが１．０
重量％以下、Ｓｉが１．０重量％以下で、Ｃｒ＋Ｚｒ＋
Ｓｉの合計量が０．０５〜２．８重量％であり、残部が
Ｃｕおよび不可避の不純物からなる基体材料を構成し、
この基体材料のマトリックス中に存在する析出物のＣ
ｒ，Ｚｒ，ＳｉおよびＣｕ元素の合計量が１．０重量％
以下に形成したことを特徴とする電子部品用部材。
【請求項４】Ｃｒが１．５重量％以下、Ｚｒが１．０
重量％以下、Ｓｉが１．０重量％以下で、Ｃｒ＋Ｚｒ＋
Ｓｉの合計量が０．０５〜２．８重量％であり、残部が
Ｃｕおよび不可避の不純物からなる基体材料を構成し、
この基体材料のマトリックス中に存在するＣｒ，Ｚｒ，
ＳｉおよびＣｕ元素の合計量が１．０重量％以下に形成
するとともに、前記基体材料は基体部表面に表面部を形
成し、この表面部はＣｕ濃度が基体部のＣｕ濃度より高
く、かつＣｒ＋Ｚｒ＋Ｓｉの濃度は基体部より低くした
ことを特徴とする電子部品用部材。