JPH07120740B2 - 半導体用リードフレームとその製造法 - Google Patents
半導体用リードフレームとその製造法Info
- Publication number
- JPH07120740B2 JPH07120740B2 JP63230827A JP23082788A JPH07120740B2 JP H07120740 B2 JPH07120740 B2 JP H07120740B2 JP 63230827 A JP63230827 A JP 63230827A JP 23082788 A JP23082788 A JP 23082788A JP H07120740 B2 JPH07120740 B2 JP H07120740B2
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- Japan
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- lead frame
- copper
- base material
- semiconductor
- plating layer
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体用リードフレームの素材の構成に関す
る。
る。
近年の半導体デイバイスの高集積化、高出力化、高信頼
性、小型化等に伴い、そのためのリードフレームに対す
る要求も多岐にわたっており、そのため、機械的性質、
熱・電気的性質、熱膨張性、プレス成形性、めっき性、
耐熱性等において以下のことが要求される。
性、小型化等に伴い、そのためのリードフレームに対す
る要求も多岐にわたっており、そのため、機械的性質、
熱・電気的性質、熱膨張性、プレス成形性、めっき性、
耐熱性等において以下のことが要求される。
（１）機械的性質 引っ張り強さが40〜70kg/mm2、伸び率が６％以上あっ
て、その上、繰り返し曲げ強さがデイバイスの実装に耐
える強さを有すること。
て、その上、繰り返し曲げ強さがデイバイスの実装に耐
える強さを有すること。
（２）熱・電気的性質 熱伝導率が60％IACS以上であって、デイバイスの発熱に
対して、放熱性が良く、電気伝導性が良いこと。
対して、放熱性が良く、電気伝導性が良いこと。
（３）熱膨張性 熱膨張係数が半導体チップおよび封止材料に近いこと。
（４）プレス成形性 成形品であるリードの位置精度が高いこと。
（５）めっき性 内部めっき、外装はんだめっきを容易に行うことができ
ること。
ること。
（６）耐熱性 デイバイス実装中の加熱による強度の低下が少ないこ
と。
と。
従来、上記リードフレーム材としての要求特性を比較的
満足するものとして、例えば特公昭62-42018号公報に記
載されているように、経済的な要因もあって、鉄−ニッ
ケル合金、銅合金が主として使用されて来た。
満足するものとして、例えば特公昭62-42018号公報に記
載されているように、経済的な要因もあって、鉄−ニッ
ケル合金、銅合金が主として使用されて来た。
しかしながら、上記のリードフレーム材のうち鉄−ニッ
ケル合金は、その機械的性質、熱膨張性および耐熱性に
おいては良好であるが、熱伝導性、電気伝導性、それに
めっき性において劣るという問題がある。
ケル合金は、その機械的性質、熱膨張性および耐熱性に
おいては良好であるが、熱伝導性、電気伝導性、それに
めっき性において劣るという問題がある。
他方、銅合金は、熱伝導性、電気伝導性、それにめっき
性においては良好であるが、機械的性質と熱膨張係数が
大きいという問題がある。
性においては良好であるが、機械的性質と熱膨張係数が
大きいという問題がある。
その上、ニッケル等の価格高騰もあって、例えば、特開
昭59-76453号公報に記載のように、上記リードフレーム
の諸特性を総合的に満足する材料として、鉄、ニッケ
ル、クロム等の合金の基材上に銅または銅合金を熱間高
圧下率の下で接合し、焼鈍したクラッド材が使用される
ようになった。
昭59-76453号公報に記載のように、上記リードフレーム
の諸特性を総合的に満足する材料として、鉄、ニッケ
ル、クロム等の合金の基材上に銅または銅合金を熱間高
圧下率の下で接合し、焼鈍したクラッド材が使用される
ようになった。
ところが、このようなクラッド材は、高圧下率によって
表面が硬化し、そのため、その後のプレス、切断、打ち
抜き等で所定の形状に成形する際に、欠け、割れ、剥離
等が生じ、製品の歩留まりが低下するという欠陥があ
る。
表面が硬化し、そのため、その後のプレス、切断、打ち
抜き等で所定の形状に成形する際に、欠け、割れ、剥離
等が生じ、製品の歩留まりが低下するという欠陥があ
る。
本発明において解決すべき課題は、このようなクラッド
材からなるリードフレームの欠陥を解消して、単一素材
からなるリードフレームと同様の特性と歩留まりとを有
するリードフレームを得ることにある。
材からなるリードフレームの欠陥を解消して、単一素材
からなるリードフレームと同様の特性と歩留まりとを有
するリードフレームを得ることにある。
本発明の半導体装置用リードフレームは、クロムを５〜
10.5％含有する鉄合金耐腐食材からなる基材と同基材両
面上に銅材からなる表面材を設けたクラッド材からなる
半導体用リードフレームにおいて前記銅材からなる表面
材を純度99.999％以上の銅めっき層を介して形成すると
共に、同両面の銅めっき層の厚みが、リードフレーム全
体の厚みに対してそれぞれ0.5〜１％であり、且つ両面
の表面材の厚みが、リードフレーム全体の厚みに対して
それぞれ10〜20％であることを特徴とする。
10.5％含有する鉄合金耐腐食材からなる基材と同基材両
面上に銅材からなる表面材を設けたクラッド材からなる
半導体用リードフレームにおいて前記銅材からなる表面
材を純度99.999％以上の銅めっき層を介して形成すると
共に、同両面の銅めっき層の厚みが、リードフレーム全
体の厚みに対してそれぞれ0.5〜１％であり、且つ両面
の表面材の厚みが、リードフレーム全体の厚みに対して
それぞれ10〜20％であることを特徴とする。
また、かかる半導体装置用リードフレームは、クロムを
５〜10.5％含有する鉄合金耐腐食材からなる基材の両表
面に、純度99.999％以上の銅めっき層を形成し、その上
に純度99.999％以上の銅表面材を載置して、25〜30％の
圧下率で接合することによって製造できる。
５〜10.5％含有する鉄合金耐腐食材からなる基材の両表
面に、純度99.999％以上の銅めっき層を形成し、その上
に純度99.999％以上の銅表面材を載置して、25〜30％の
圧下率で接合することによって製造できる。
本発明は、クラッド材の基材と表面材との間にめっき層
を介在せしめたもので、これによって、基材上への表面
材の圧接能が改善され、低い圧接力によって基材上にク
ラッド層が形成される。そのため、クラッド材でありな
がら、表面硬化がなく上記要求特性を全て満足するリー
ドフレームを得ることができる。
を介在せしめたもので、これによって、基材上への表面
材の圧接能が改善され、低い圧接力によって基材上にク
ラッド層が形成される。そのため、クラッド材でありな
がら、表面硬化がなく上記要求特性を全て満足するリー
ドフレームを得ることができる。
本発明における基材と、表面材、それにめっき層を形成
する金属材料の組み合わせとしては、第１表に記載のも
のが好適に適用できる。
する金属材料の組み合わせとしては、第１表に記載のも
のが好適に適用できる。
とくに、基材としては耐腐食性，機械的強度および経済
性の点から、鉄−クロム合金が好ましい。この場合、耐
腐食性とめっき性との点からCrの含有量は５〜10.5重量
％の範囲内にある必要がある。その厚みは、機械的強
度，プレス成型性の点からリードフレーム全体の厚みの
60〜80％であることが望ましい。
性の点から、鉄−クロム合金が好ましい。この場合、耐
腐食性とめっき性との点からCrの含有量は５〜10.5重量
％の範囲内にある必要がある。その厚みは、機械的強
度，プレス成型性の点からリードフレーム全体の厚みの
60〜80％であることが望ましい。
また、表面材としては、電気，熱伝導性が良い銅，銅合
金等が好ましく、表面材の厚みはその材質にもよるが、
銅材を用いたときには片側厚みがリードフレーム全体厚
みの10〜20％の範囲内であって、好ましくは15％程度で
ある。
金等が好ましく、表面材の厚みはその材質にもよるが、
銅材を用いたときには片側厚みがリードフレーム全体厚
みの10〜20％の範囲内であって、好ましくは15％程度で
ある。
基材と表面材との間に介在するメッキ層は、銅，銀，金
等が適用できるが、経済性の点から銅が好ましい。ステ
ンレス材に銅めっきを施す公知のアルカリ浴めっき法等
によって形成することができる。このめっき層の厚み
は、リードフレーム全体の厚み0.5〜１％である。
等が適用できるが、経済性の点から銅が好ましい。ステ
ンレス材に銅めっきを施す公知のアルカリ浴めっき法等
によって形成することができる。このめっき層の厚み
は、リードフレーム全体の厚み0.5〜１％である。
この範囲内にあることが接合強度の点から望ましく、め
っき層が薄いと基材中に拡散して、接合強度が低下し剥
離の原因となる。
っき層が薄いと基材中に拡散して、接合強度が低下し剥
離の原因となる。
また、基材と表面材との間にめっき層が介在するため、
常温低圧下率で最適な強度と打ち抜き特性をもつように
加工，硬化される。この場合、圧下のストレス，表面材
のズレ等の点から、圧下率は25〜30％の範囲にあること
が望ましい。
常温低圧下率で最適な強度と打ち抜き特性をもつように
加工，硬化される。この場合、圧下のストレス，表面材
のズレ等の点から、圧下率は25〜30％の範囲にあること
が望ましい。
これによって、基材７と表面材５とがめっき層６を介し
て圧接され、層間の界面に沿って相接触する部分に冶金
学的接合によってクラッド材が形成される。
て圧接され、層間の界面に沿って相接触する部分に冶金
学的接合によってクラッド材が形成される。
第１図に示す形状を有するリードフレームを本発明に基
づいて作成した。
づいて作成した。
同図を参照して、基材７として0.22mm厚の鉄−クロム合
金条材を使用した。この基材７の両面に、以下のめっき
条件の下で、５μｍ厚の銅めっき６を施した。
金条材を使用した。この基材７の両面に、以下のめっき
条件の下で、５μｍ厚の銅めっき６を施した。
〈めっきの条件〉 めっき浴組成：シアン化銅15〜30g/l、シアン化ナトリ
ウム30〜45g/l、遊離シアン化ナトリウム10〜15g/l、水
酸化カリウム０〜4g/l。
ウム30〜45g/l、遊離シアン化ナトリウム10〜15g/l、水
酸化カリウム０〜4g/l。
めっき条件：浴温；室温、pH;11.4〜12.0、陰極電流密
度４〜8A/dm2、陽極；電気銅。
度４〜8A/dm2、陽極；電気銅。
表面形成材としては、0.05mm厚の銅条材８を使用し、該
銅条材８を該めっき層６の上に載せて圧延によって全圧
下率30％で接合した。
銅条材８を該めっき層６の上に載せて圧延によって全圧
下率30％で接合した。
これによって、第２図に示すクラッド材を得た。
さらに、このクラッド材を普通のプレス加工方法で打ち
抜き、第１図に示すようなリードフレームが形成され
る。即ち、プレス加工方法は、前記クラッド材から順次
打ち抜かれてマウンティングパット１を形成し、マウン
ティングパット１に隣接して放射状に離間して配設され
た複数のインナリード２とアウタリード４を形成し、マ
ウンティングパット１を支持するサポートバー1aを形成
し、且つリード2,4を支持するダムバー３とサイドレー
ル3aを形成して、リードフレームが得られる。
抜き、第１図に示すようなリードフレームが形成され
る。即ち、プレス加工方法は、前記クラッド材から順次
打ち抜かれてマウンティングパット１を形成し、マウン
ティングパット１に隣接して放射状に離間して配設され
た複数のインナリード２とアウタリード４を形成し、マ
ウンティングパット１を支持するサポートバー1aを形成
し、且つリード2,4を支持するダムバー３とサイドレー
ル3aを形成して、リードフレームが得られる。
本発明によって以下の効果を奏することができる。
（１）電気，熱伝導が良好で機械的強度，耐腐食性等、
リードフレーム特性要求を満たすリードフレームが得ら
れる。
リードフレーム特性要求を満たすリードフレームが得ら
れる。
（２）高純度の銅材を有するため、パッケージ材料によ
っては、銀，金等の貴金属めっきが不必要となり、また
必要としても薄くてよいので貴金属の節減になる。
っては、銀，金等の貴金属めっきが不必要となり、また
必要としても薄くてよいので貴金属の節減になる。
（３）リードフレームの成形に際しても、めっき層を介
しているため常温低圧下率で接合でき、また表面硬化さ
れていないので、歪みが少なく正確な切断とパッド加工
が可能になり、高い信頼性を有するリードフレームを得
ることができる。
しているため常温低圧下率で接合でき、また表面硬化さ
れていないので、歪みが少なく正確な切断とパッド加工
が可能になり、高い信頼性を有するリードフレームを得
ることができる。
（４）表面硬度，表面状態等において加工の条件に左右
されることなく、機械的強度が基材そのもの、表面状態
が表面材そのものの特性を有するリードフレームを得る
ことができる。
されることなく、機械的強度が基材そのもの、表面状態
が表面材そのものの特性を有するリードフレームを得る
ことができる。
第１図は本発明によって得たリードフレームの一態様を
示し、第２図はその断面構造を示す図である。 1:マウンティングパット、1a:サポートバー 2:インナリード、3:ダムバー 3a:サイドレール、4:アウタリード 5:表面材、6:めっき層 7:基材、8:銅条材
示し、第２図はその断面構造を示す図である。 1:マウンティングパット、1a:サポートバー 2:インナリード、3:ダムバー 3a:サイドレール、4:アウタリード 5:表面材、6:めっき層 7:基材、8:銅条材
Claims (2)
- 【請求項１】クロムを５〜10.5％含有する鉄合金耐腐食
材からなる基材と同基材両面上に銅材からなる表面材を
設けたクラッド材からなる半導体用リードフレームにお
いて、 前記銅材からなる表面材を純度99.999％以上の銅めっき
層を介して形成すると共に、同両面の銅めっき層の厚み
が、リードフレーム全体の厚みに対してそれぞれ0.5〜
１％であり、且つ両面の表面材の厚みが、リードフレー
ム全体の厚みに対してそれぞれ10〜20％であることを特
徴とする半導体用リードフレーム。 - 【請求項２】クロムを５〜10.5％含有する鉄合金耐腐食
材からなる基材の両表面に、純度99.999％以上の銅めっ
き層を形成し、その上に純度99.999％以上の銅表面材を
載置して、25〜30％の圧下率で接合することを特徴とす
る半導体用リードフレームの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63230827A JPH07120740B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 半導体用リードフレームとその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63230827A JPH07120740B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 半導体用リードフレームとその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0278261A JPH0278261A (ja) | 1990-03-19 |
| JPH07120740B2 true JPH07120740B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=16913899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63230827A Expired - Fee Related JPH07120740B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 半導体用リードフレームとその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120740B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5661336A (en) * | 1994-05-03 | 1997-08-26 | Phelps, Jr.; Douglas Wallace | Tape application platform and processes therefor |
| TW446627B (en) * | 1998-09-30 | 2001-07-21 | Toyo Kohan Co Ltd | A clad sheet for lead frame, a lead frame using thereof and a manufacturing method thereof |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48102060A (ja) * | 1972-04-07 | 1973-12-21 | ||
| JPS6091659A (ja) * | 1983-10-26 | 1985-05-23 | Kawasaki Steel Corp | 半導体機器のリ−ドフレ−ム用母板 |
| JPS60196962A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-05 | Daido Steel Co Ltd | リ−ドフレ−ム材料 |
-
1988
- 1988-09-13 JP JP63230827A patent/JPH07120740B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0278261A (ja) | 1990-03-19 |
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