JPH10270629A - Iron alloy material with excellent resin adhesion - Google Patents

Iron alloy material with excellent resin adhesion

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JPH10270629A
JPH10270629A JP9091335A JP9133597A JPH10270629A JP H10270629 A JPH10270629 A JP H10270629A JP 9091335 A JP9091335 A JP 9091335A JP 9133597 A JP9133597 A JP 9133597A JP H10270629 A JPH10270629 A JP H10270629A
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JP
Japan
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resin
iron alloy
alloy material
surface area
rolling
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Japanese (ja)
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Atsushi Kodama
篤志 児玉
Kazuhiko Fukamachi
一彦 深町
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Nikko Kinzoku KK
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Publication date
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    • HELECTRICITY
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Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂との良好な密着性を与える35〜45重
量%Niを含有する鉄合金材の提供。 【解決手段】 最終冷延または調質圧延時にダルロール
圧延された粗化表面を有する鉄合金材、または酸性溶液
によりエッチングされた粗化表面を有する鉄合金材であ
って、図3に示す電子線3次元粗さ解析装置により10
00倍に拡大した表面に基づき、算術平均粗さが0.0
5〜0.8μmかつ表面積代替値が1.005〜1.0
8であることを特徴とする鉄合金材。これらは、適正な
アンカー効果と表面積を有し、樹脂との接合性に優れ
る。
(57) [Problem] To provide an iron alloy material containing 35 to 45% by weight of Ni which gives good adhesion to a resin. An iron alloy material having a roughened surface that has been dull-rolled during final cold rolling or temper rolling, or an iron alloy material that has a roughened surface that has been etched by an acid solution, and is the electron beam shown in FIG. 10 by 3D roughness analyzer
The arithmetic average roughness is 0.0
5 to 0.8 μm and alternative surface area of 1.005 to 1.0
8 is an iron alloy material. These have an appropriate anchor effect and surface area, and have excellent bondability with a resin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、およびポリイミドなどの樹脂との密着性
に優れた、35〜45重量%Niを含有する鉄合金材に
係り、特に半導体パッケージ用材料として使用されるに
適した鉄合金材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an iron alloy material containing 35 to 45% by weight of Ni and having excellent adhesion to resins such as epoxy resins, phenol resins and polyimides. The present invention relates to an iron alloy material suitable for being used as.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属と樹脂とが接合された部分が、製品
の一部もしくは全体を構成している工業製品は多い。例
えば、半導体ICなどを格納するパッケージは、金属製
リードフレームと封止用材料とから構成される。金属製
リードフレームとしては、鉄−ニッケル合金が主要材料
と成っている。すなわち、近年、マイクロプロセッサ等
のIC分野では高集積化が進み、例えばリードフレーム
では200ピン以上の多ピン品が主流になりつつあり、
これら多ピン用の素材は、強度の観点から「42合金」
と呼ばれる、Niを42%前後含有するFe−Ni系合
金が主要材料となっている。封止用材料には、過去には
セラミックスも使用されたが、現在ではコストの安い樹
脂(エポキシ樹脂など)が主流を占めている。また、半
導体パッケージ内部には、ヒートスプレッダとよばれる
金属板が使用される場合があるが、この金属板の周囲は
樹脂で封止される。また、電子回路用基板では、金属箔
がエポキシ樹脂を含有するガラス布基材やフェノール樹
脂などに接合されている。また、低熱膨張係数の「36
合金」と呼ばれるFe−Ni系合金が多くの電気・電子
分野で使用されている。
2. Description of the Related Art In many industrial products, a portion where a metal and a resin are joined constitutes a part or the whole of the product. For example, a package for storing a semiconductor IC or the like includes a metal lead frame and a sealing material. As a metal lead frame, an iron-nickel alloy is a main material. That is, in recent years, high integration has progressed in the field of ICs such as microprocessors, and for example, in lead frames, multi-pin products with 200 pins or more are becoming mainstream,
These multi-pin materials are "42 alloy" from the viewpoint of strength.
The main material is an Fe-Ni-based alloy containing about 42% Ni. Ceramics have been used as the encapsulating material in the past, but currently low-cost resins (epoxy resin, etc.) are predominant. Further, a metal plate called a heat spreader may be used inside the semiconductor package, and the periphery of the metal plate is sealed with a resin. In an electronic circuit board, a metal foil is bonded to a glass cloth base material containing an epoxy resin, a phenol resin, or the like. In addition, the low thermal expansion coefficient “36”
Fe-Ni alloys called "alloys" are used in many electric and electronic fields.

【0003】このように鉄合金材と樹脂とが接合してい
る製品では、樹脂密着性がしばしば問題になる。一例を
あげると、図1は、42合金製リードフレームLのダイ
パッド3の上に半導体チップ2を接着し、半導体チップ
をボンディングワイヤ5によりリードフレームのリード
4と接続し、これらを一体のものとして熱硬化性樹脂か
らなる樹脂モールド1により封止することにより作製し
た半導体パッケージを示す。こうした樹脂を使用した半
導体パッケージでは、図1に示すように、リードフレー
ムと樹脂との密着性が不十分である場合には、パッケー
ジ内部で樹脂が剥離したり、樹脂に亀裂が発生しやすい
という問題がある。これを具体的に説明すると、樹脂内
部に吸収された水分が、リードフレームダイパッドと樹
脂との界面にまで達し、界面に蓄積した水分が半導体の
発生する熱により膨張し、この膨張する力により樹脂が
リードフレームダイパッドから剥離したり、あるいは樹
脂に亀裂が発生するという現象である。この亀裂によ
り、パッケージ内部の半導体は故障にいたるので、亀裂
の発生は極力防止しなければならない。上記の例のよう
に、従来技術では、鉄−ニッケル合金のような金属材料
と樹脂との密着性不良を起因とした問題が発生する場合
があった。
In such products in which the iron alloy material and the resin are bonded together, resin adhesion is often a problem. As an example, FIG. 1 shows that the semiconductor chip 2 is bonded on the die pad 3 of the lead frame L made of 42 alloy, the semiconductor chip is connected to the lead 4 of the lead frame by the bonding wire 5, and these are integrated. 1 shows a semiconductor package manufactured by sealing with a resin mold 1 made of a thermosetting resin. In a semiconductor package using such a resin, as shown in FIG. 1, when the adhesiveness between the lead frame and the resin is insufficient, the resin is likely to peel off or crack in the package. There's a problem. Explaining this concretely, the moisture absorbed inside the resin reaches the interface between the lead frame die pad and the resin, and the moisture accumulated at the interface expands due to the heat generated by the semiconductor, and this expanding force causes the resin to expand. Is a phenomenon of peeling from the lead frame die pad or cracking of the resin. The semiconductor inside the package may be damaged due to this crack, and therefore the occurrence of crack must be prevented as much as possible. As in the above example, in the conventional technique, there may be a problem caused by poor adhesion between a metal material such as an iron-nickel alloy and a resin.

【0004】密着性不良を改善するべく、アンカー効果
を得るよう表面を粗化する方法が一般に採用されている
が、いまだ十分の信頼性を得るに至っていない。
[0004] In order to improve the poor adhesion, a method of roughening the surface so as to obtain an anchor effect is generally adopted, but sufficient reliability has not yet been obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】鉄合金材と樹脂との接
合部分が、製品の一部もしくは全体を構成している工業
製品の種類が多いことに鑑み、本発明は、汎用性のあ
る、そして十分の信頼性のある樹脂との密着性を与え
る、35〜45重量%Niを含有する鉄合金材を提供す
ることを課題とするものである。
In view of the large number of types of industrial products in which the joint portion between the iron alloy material and the resin constitutes a part or the whole of the product, the present invention has general versatility. It is an object of the present invention to provide an iron alloy material containing 35 to 45% by weight of Ni that provides sufficient adhesion to a resin.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明者が研究を行った結果、ダルロールによる
圧延または酸性溶液によるエッチングにより鉄合金(鉄
−ニッケル)材の表面を特定範囲のプロフィルを有する
粗化表面として形成することにより、良好な樹脂密着性
を得ることができることが見い出された。その場合、鉄
合金材表面の算術平均粗さ(Ra)のみならず、鉄合金
材と樹脂とが接合する部分の正味の面積の指標である表
面積代替値を適正な範囲とすることにより、良好な樹脂
密着性を得ることができることが見い出されたものであ
る。電子線3次元粗さ解析装置により表面を1000倍
に拡大して得られためっき材表面を基準として測定を行
うのが好適であることも判明した。
To solve the above-mentioned problems, the present inventor conducted research and found that the surface of an iron alloy (iron-nickel) material was rolled by a dull roll or etched by an acidic solution to a specific area. It has been found that by forming a roughened surface having the following profile, good resin adhesion can be obtained. In that case, not only the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the iron alloy material, but also the surface area substitution value, which is an index of the net area of the portion where the iron alloy material and the resin are joined, is set to be in an appropriate range. It has been found that excellent resin adhesion can be obtained. It was also found that it is preferable to perform the measurement with the plated material surface obtained by enlarging the surface 1000 times by an electron beam three-dimensional roughness analyzer as a reference.

【0007】こうした知見に基づいて、本発明は、 (1)35〜45重量%Niを含有し、残部がFeおよ
び不可避的不純物から成り、そして最終冷延または調質
圧延時に、ダルロールを用いて圧延された粗化表面を有
する鉄合金材であって、電子線3次元粗さ解析装置によ
り表面を1000倍に拡大して得られた表面に基づい
て、算術平均粗さ(Ra)が0.05〜0.8μmの範
囲であり、かつ(測定から得られた試料の表面積)/
(測定範囲の縦×横)として定義される表面積代替値が
1.005〜1.08の範囲であることを特徴とする樹
脂との接合性に優れた鉄合金材、および (2)35〜45重量%Niを含有し、残部がFeおよ
び不可避的不純物から成り、そして最終冷延後におい
て、酸性溶液によりエッチングされた粗化表面を有する
鉄合金材であって、電子線3次元粗さ解析装置により表
面を1000倍に拡大して得られた表面に基づいて、算
術平均粗さ(Ra)が0.05〜0.8μmの範囲であ
り、かつ(測定から得られた試料の表面積)/(測定範
囲の縦×横)として定義される表面積代替値が1.00
5〜1.08の範囲であることを特徴とする樹脂との接
合性に優れた鉄合金材を提供する。
[0007] Based on these findings, the present invention provides: (1) 35-45 wt% Ni, the balance consisting of Fe and unavoidable impurities, and using a dull roll during final cold rolling or temper rolling. An arithmetic average roughness (Ra) of 0.1 is based on a surface of a rolled iron alloy material having a roughened surface, which is obtained by enlarging the surface by 1000 times using an electron beam three-dimensional roughness analyzer. 0.05 to 0.8 μm, and (surface area of sample obtained from measurement) /
A surface area alternative value defined as (length x width of measurement range) is in the range of 1.005 to 1.08, and an iron alloy material excellent in bondability to a resin, and (2) 35 to An iron alloy material containing 45% by weight of Ni, the balance of Fe and unavoidable impurities, and having a roughened surface etched by an acid solution after final cold rolling. Based on the surface obtained by enlarging the surface 1000 times by the device, the arithmetic mean roughness (Ra) is in the range of 0.05 to 0.8 μm, and (the surface area of the sample obtained from the measurement) / Surface area alternative value defined as (length x width of measurement range) is 1.00
An iron alloy material having excellent bondability with a resin, which is characterized by being in the range of 5 to 1.08.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】鉄合金材と樹脂との密着性を向上
させることを目的として、選択された特定の方法により
形成された粗化表面において、3次元表面粗さ解析装置
の使用による表面粗さと表面積代替値とを最適の範囲に
定め、適正なアンカー効果と表面積を有する表面特性を
鉄合金材に賦与したことが本発明の特徴であり、この材
料の使用で、より強固な樹脂との密着性を得ることがで
きる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A roughened surface formed by a specific method selected for the purpose of improving the adhesion between an iron alloy material and a resin is a surface obtained by using a three-dimensional surface roughness analyzer. It is a feature of the present invention that the roughness and the surface area substitution value are set in the optimum range, and the iron alloy material is provided with the surface characteristics having an appropriate anchoring effect and surface area. By using this material, a stronger resin and Can be obtained.

【0009】本発明の鉄合金材は、Ni 35〜45重量
%を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物から成る
鉄合金であり、アンバーや42合金などの一般的な金属
材料も含まれる。これらの材料は熱膨張係数が小さく、
半導体パッケージなどに広く使用される。こうしたFe
−Ni合金材は、真空溶解法で純鉄および純ニッケルを
溶解したFe−Ni系合金溶湯をインゴットに造塊して
も良いし、連続鋳造しても良い。このようにして得られ
た鋳塊は、熱間脆性を起こすことなく鍛造や圧延が可能
であり、焼鈍と冷間圧延を繰り返すことで所望厚さの電
子部品用素材とすることができる。また、最終冷間圧延
後に歪取り焼鈍や形状矯正を行っても良い。
The iron alloy material of the present invention is an iron alloy containing 35 to 45% by weight of Ni, and the balance being Fe and inevitable impurities, and includes general metal materials such as amber and 42 alloy. These materials have low coefficients of thermal expansion,
Widely used for semiconductor packages. Such Fe
As for the -Ni alloy material, a Fe-Ni-based alloy melt obtained by melting pure iron and pure nickel by a vacuum melting method may be formed into an ingot or may be continuously cast. The ingot thus obtained can be forged or rolled without causing hot brittleness, and can be made into a material for electronic parts having a desired thickness by repeating annealing and cold rolling. In addition, strain relief annealing or shape correction may be performed after the final cold rolling.

【0010】本発明では、表面粗さと表面積代替値とを
規定するが、これらは株式会社エリオニクス製の3次元
表面粗さ解析装置を使用し、粗化表面を倍率1000倍
で測定した値を採用している。これが測定の信頼性と便
宜性の観点から最適と判断したからである。
In the present invention, the surface roughness and the surface area substitution value are defined. These values are obtained by using a three-dimensional surface roughness analyzer manufactured by Elionix Inc. and measuring the roughened surface at a magnification of 1000 times. doing. This is because it was determined to be optimal from the viewpoint of measurement reliability and convenience.

【0011】3次元表面粗さ解析装置は、電子プローブ
で試料表面を高速でスキャンし、微細表面形状を確実に
キャッチし、例えばSEM観察視野をリアルタイムでC
RTに三次元表示することができ、また表面積、Ra、
Rz、Rmax等や山数、粒度、等高線、面積率その他
をグラフ等で表示することができる。表面積の計算は、
微細表面形状画像において3点のサンプリング点を頂点
とした三角形の面積和として算出する。なおこの計算
は、測定機内部のコンピューターによりなされる。
The three-dimensional surface roughness analyzer scans the surface of a sample with an electronic probe at high speed and reliably catches the fine surface shape.
It is possible to display a three-dimensional image on the RT, and also to display the surface area, Ra,
Rz, Rmax, etc., the number of peaks, particle size, contour lines, area ratio, and the like can be displayed in a graph or the like. The calculation of the surface area is
It is calculated as the sum of the areas of triangles having three sampling points as vertices in the fine surface shape image. This calculation is performed by the computer inside the measuring machine.

【0012】粗化表面の算術平均粗さ(JIS B06
01にて定義、以下Raとよぶ)は、対象面からランダ
ムに抜き取った各部分における中心線平均粗さの算術平
均値である。
Arithmetic average roughness of the roughened surface (JIS B06)
01, hereinafter referred to as Ra) is an arithmetic mean value of the center line average roughness in each portion randomly extracted from the target surface.

【0013】表面積代替値は以下の式で表される:The surface area alternative is given by the following equation:

【数3】(測定から得られた試料の表面積)/(測定範
囲の縦×横) 表面積代替値は、凹凸のある実際に樹脂と接触する表面
の面積が凹凸のない平面の面積の何倍になっているかを
表し、鉄合金材と樹脂とが接合する部分の正味の面積に
比例する。樹脂密着性を向上させるためには、先述した
アンカー効果のみならず、樹脂接合部の表面積も重要で
ある。例をあげると、Raが大きい金属材料と、Raが
小さい金属材料の樹脂密着性を比較すると、前者の密着
性が必ずしもよいというわけではなく、後者の表面が微
細に荒れて、表面積代替値が大きい場合には、後者の方
がよくなる場合がある。すなわち、材料の表面粗さと表
面積代替値とを適当に制御することが重要である。
## EQU00003 ## (Surface area of sample obtained from measurement) / (length * width of measurement range) Alternative surface area is the number of times the surface area of the uneven surface that actually contacts the resin is larger than the area of the flat surface without unevenness. And is proportional to the net area of the portion where the iron alloy material and the resin are joined. In order to improve the resin adhesiveness, not only the above-mentioned anchor effect but also the surface area of the resin joint is important. For example, when comparing the resin adhesion between a metal material having a large Ra and a metal material having a small Ra, the adhesion of the former is not necessarily good, and the surface of the latter is finely roughened, and the surface area substitute value is not so good. If larger, the latter may be better. That is, it is important to properly control the surface roughness of the material and the surface area substitution value.

【0014】図3は、後で実施例と関連して示すダルロ
ールで圧延したFe−42%Ni材の粗化表面の100
0倍の表面凹凸の鳥瞰図である。ここでは、120ミク
ロンのX軸と90ミクロンのY軸が、測定範囲の縦×横
として選択され、実際の微細輪郭が三次元表示されてい
る。こぶ状の凹凸の高さが左側の高さ−色表示に合わせ
て、カラーで表されている。この場合、表面積代替値
は、3次元表面粗さ解析装置による測定から得られた試
料の実際の表面積を120ミクロン×90ミクロンで割
った値となる。
FIG. 3 shows a roughened surface of a Fe-42% Ni material rolled on a dull roll, which will be described later in connection with the embodiment.
It is a bird's-eye view of the surface unevenness of 0 time. Here, the X axis of 120 microns and the Y axis of 90 microns are selected as the vertical and horizontal directions of the measurement range, and the actual fine contour is displayed three-dimensionally. The height of the bump-like irregularities is represented in color according to the height-color display on the left side. In this case, the surface area substitute value is a value obtained by dividing the actual surface area of the sample obtained by the measurement by the three-dimensional surface roughness analyzer by 120 microns × 90 microns.

【0015】本発明の第1の様相に従えば、鉄合金材
は、最終冷延または調質圧延時に、ダルロールを用いて
圧延し、所定のRaおよび表面積代替値を有する条とし
て製造する。ダルロールとは、圧延ロールの一種であ
り、表面に微細な凹凸が形成されているロールである。
圧延機に使用するダルロールは、表面をショットブラス
トや放電加工や研削砥石により加工し、調整したもので
ある。ダルロールで圧延する理由は、本発明の銅または
銅合金を安価でしかも再現良く製造できるからである。
この場合、ダルロールで圧延した鉄合金材の粗化表面の
算術平均粗さ(Ra)は0.05〜0.8μmの範囲に
規定される。このRaは、電子線3次元粗さ解析装置に
より表面を1000倍に拡大して得られた値である。R
aが上記範囲にある場合は、金属材料が樹脂の中に食い
込み(アンカー効果)、良好な密着性が得られる。Ra
が0.05μm未満の場合には、アンカー効果が不十分
で、樹脂密着性向上の効果が期待できない。また0.8
μmを超える場合には、樹脂密着性向上の効果が飽和す
るのに対し、この金属条を製造するためのダルロールの
製造コストが高くなり、不経済であるなどの不都合が生
じる。表面性状を規定するもうひとつの条件である表面
積代替値は、1.005〜1.08の範囲である。この
値も、電子線3次元粗さ解析装置により表面を倍率10
00倍で拡大して得られた値である。表面積代替値が
1.005未満の材料では、接合部の面積が十分ではな
く、一方、表面積代替値が1.08を超えるものでは、
樹脂密着性向上効果が飽和する一方で、製造コストは上
昇するので、不経済である。
According to a first aspect of the present invention, an iron alloy material is rolled using dull rolls at the time of final cold rolling or temper rolling, and is manufactured as a strip having a predetermined Ra and a surface area substitution value. The dull roll is a type of rolling roll, and is a roll having fine irregularities formed on its surface.
The dull roll used in the rolling mill has its surface processed and adjusted by shot blasting, electric discharge machining, or a grinding wheel. The reason for rolling with a dull roll is that the copper or copper alloy of the present invention can be manufactured inexpensively and with good reproducibility.
In this case, the arithmetic average roughness (Ra) of the roughened surface of the iron alloy material rolled by the dull roll is specified in the range of 0.05 to 0.8 μm. This Ra is a value obtained by enlarging the surface 1000 times with an electron beam three-dimensional roughness analyzer. R
When a is in the above range, the metal material bites into the resin (anchor effect), and good adhesion is obtained. Ra
Is less than 0.05 μm, the anchor effect is insufficient, and the effect of improving the resin adhesion cannot be expected. Again 0.8
When the thickness exceeds μm, the effect of improving the resin adhesion is saturated, while the manufacturing cost of the dull roll for manufacturing this metal strip becomes high, which is uneconomical. The surface area alternative value, which is another condition for defining the surface properties, is in the range of 1.005 to 1.08. This value is also obtained by multiplying the surface magnification by 10 with an electron beam three-dimensional roughness analyzer.
It is a value obtained by enlarging the image at 00 times. For materials having a surface area replacement value of less than 1.005, the area of the joint is not sufficient, while those having a surface area replacement value of more than 1.08,
While the effect of improving the resin adhesion is saturated, the manufacturing cost is increased, which is uneconomical.

【0016】本発明の第2の様相に従えば、鉄合金材
は、通常の最終圧延または調質圧延後に、硝酸や塩化鉄
などを含有する酸溶液中に浸漬させてエッチングし、所
定のRaおよび表面積代替値を有する条として製造す
る。この場合、先と同じく、電子線3次元粗さ解析装置
により表面を1000倍に拡大して得られた表面に基づ
いて、鉄合金材粗化表面のRaを0.05〜0.8μm
そして表面積代替値を1.005〜1.08の範囲とす
る。これら範囲に設定した理由は、ダルロールで圧延し
て得られた粗化表面に関して述べた理由と同じである。
エッチング加工はダルロール加工に比べコストは高い
が、微細な凹凸を有する表面が得られるので、樹脂密着
性を向上させる効果はより大きい。
According to a second aspect of the present invention, the iron alloy material is etched by dipping in an acid solution containing nitric acid, iron chloride, or the like after usual final rolling or temper rolling, to obtain a predetermined Ra. And a strip having a surface area alternative value. In this case, as before, Ra of the roughened surface of the iron alloy material was 0.05 to 0.8 μm based on the surface obtained by enlarging the surface 1000 times by the electron beam three-dimensional roughness analyzer.
Then, the alternative surface area value is set in the range of 1.005 to 1.08. The reason for setting these ranges is the same as the reason described for the roughened surface obtained by rolling with a dull roll.
Although the etching process is higher in cost than the dull roll process, a surface having fine irregularities can be obtained, so that the effect of improving the resin adhesion is greater.

【0017】[0017]

【実施例】本発明の実施例および比較例を以下に示す。
真空溶解法で純鉄および純ニッケルを原料とし、Fe −
42%Ni およびFe−36%Ni 溶湯を鋳造し、鋳塊
を得た。次に鍛造、スケール除去、熱間圧延、スケール
除去を行い、さらに冷間圧延と焼鈍を繰り返して0.1
5mm厚さの合金条を製造した。Fe −42%Ni 条お
よびFe −36%Ni 条を製造する工程において、最終
圧延時、または最終圧延後において下記の処理を行っ
た。 [処理A] ショットブラスト法(金属に硬い微粒子を
吹きつけて表面を荒らす方法)により表面に凹凸を付け
た圧延ロールを使用し、最終圧延を行う。この際、粒子
を吹きつける時の圧力を変えて作製した数種のロールを
使用し、表面形状の異なる試料を作製する。 [処理B] 最終圧延後に、塩化第二鉄溶液(45℃)
に金属条を浸漬させてエッチングする。この際、エッチ
ング時間を変えて、表面形状の異なる試料を作製する。
EXAMPLES Examples and comparative examples of the present invention are shown below.
Vacuum melting method using pure iron and pure nickel as raw materials, Fe-
42% Ni and Fe-36% Ni molten metal was cast to obtain an ingot. Next, forging, scale removal, hot rolling, and scale removal were performed, and cold rolling and annealing were repeated to obtain 0.1%.
A 5 mm thick alloy strip was produced. In the process of manufacturing Fe-42% Ni strip and Fe-36% Ni strip, the following treatment was performed at the time of final rolling or after the final rolling. [Treatment A] Final rolling is performed by using a rolling roll having a surface made uneven by a shot blasting method (a method in which hard particles are blown to a metal to roughen the surface). At this time, samples having different surface shapes are prepared using several types of rolls prepared by changing the pressure at which particles are sprayed. [Treatment B] After the final rolling, ferric chloride solution (45 ° C.)
The metal strip is dipped in and etched. At this time, the etching time is changed to prepare samples having different surface shapes.

【0018】表面粗さ(Ra)と表面積代替値は、株式
会社エリオニクス製3次元粗さ解析装置ERA−800
0を使用し、表面を1000倍に拡大して測定した。樹
脂との密着性の評価は、図2に示すように、各種金属条
の試験片の表面に、接合部の面積が50mm2 のエポキ
シ樹脂製の円柱体を密着硬化させ、試験片と上記円柱体
を徐々に反対方向に引張り、それらの界面がせん断剥離
するまでの引張強度で求めた。詳しくは、図2(a)〜
(d)の手順に従った。すなわち、試験に供する矩形の
試験片(60mm長×25mm巾×0.25mm厚)上
にテフロン(Du Pont 社のポリテトラフルオロエチレン
の商標名)製の面積50mm2の穴の付いた型材(厚さ
3mm)を穴が試験片の一端部近くの中央に位置するよ
うに置き、穴にエポキシ樹脂を流し込み、100℃で2
時間硬化させ(a)、試験片上に断面積50mm2 のエ
ポキシ樹脂製の円柱体を形成した剪断試験片を作成し
(b)、次いで円柱体にぴったりと嵌合する穴のついた
引張具をその穴がモールド樹脂円柱体に嵌合するように
試験片上に被せ置き(c)、そして後室温下で、引張試
験機を使用して5mm/分の引張速度で試験片端と引張
具端を矢印のように反対方向に引っ張る(d)。こうし
て試験片上でのモールド樹脂の剪断強度が測定された。
The surface roughness (Ra) and the surface area substitute value are obtained by a three-dimensional roughness analyzer ERA-800 manufactured by Elionix Inc.
Using 0, the surface was measured at 1000 times magnification. As shown in FIG. 2, the evaluation of the adhesiveness with the resin was performed by contact-curing an epoxy resin columnar body having a joint area of 50 mm 2 on the surface of the test strips of various metal strips and then curing the test strip and the columnar cylinder. The body was gradually pulled in the opposite direction, and the tensile strength until the interfaces were shear-peeled was obtained. Specifically, FIG.
The procedure in (d) was followed. That is, on a rectangular test piece (60 mm length × 25 mm width × 0.25 mm thickness) to be used for the test, a Teflon (trade name of polytetrafluoroethylene manufactured by Du Pont) having a 50 mm 2 area hole (thickness) was used. (3 mm) is placed so that the hole is located in the center near one end of the test piece, and epoxy resin is poured into the hole.
After curing for a time (a), a shearing test piece having an epoxy resin cylinder having a cross-sectional area of 50 mm 2 was formed on the test piece (b), and then a tensile tool with a hole that fits tightly into the cylinder was prepared. Put the test piece on the test piece so that the hole fits into the molded resin cylinder (c), and then use a tensile tester at room temperature at a pulling speed of 5 mm / min. As shown in (d). Thus, the shear strength of the mold resin on the test piece was measured.

【0019】これらの評価結果を表1に示す。本発明例
に示した鉄合金材では樹脂との密着がよく、一貫した樹
脂密着性(剪断引張強度)を示す。比較例1は処理を行
わなかったFe−42%Niの例である。比較例2およ
び3では、処理AおよびBにおいて得られた表面の算術
平均粗さ(Ra)および表面積代替値のいずれもが所定
の範囲から外れており、樹脂密着性(剪断引張強度)が
低下している。以上の結果より、本発明例に示した鉄合
金材は、樹脂密着性が優れることがわかる。
Table 1 shows the evaluation results. The iron alloy material shown in the examples of the present invention has good adhesion to the resin and exhibits consistent resin adhesion (shear tensile strength). Comparative Example 1 is an example of Fe-42% Ni which was not treated. In Comparative Examples 2 and 3, both the arithmetic average roughness (Ra) and the surface area substitution value of the surfaces obtained in the treatments A and B were out of the predetermined ranges, and the resin adhesion (shear tensile strength) was lowered. doing. From the above results, it is understood that the iron alloy materials shown in the examples of the present invention have excellent resin adhesion.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】図3は、先にも触れたように、3次元表面
粗さ解析装置により観察した実施例2のダルロール圧延
材表面の倍率1000倍の表面凹凸の鳥瞰図である。図
4は同じく、3次元表面粗さ解析装置により観察した実
施例4の酸溶液エッチング材表面の倍率1000倍の表
面凹凸の鳥瞰図である。図5は、同じく3次元表面粗さ
解析装置により観察した比較例1の無処理のFe−42
%Ni材の倍率1000倍の表面凹凸の鳥瞰図である。
図3および図4と図5との比較から明らかなように、本
発明材表面にはこぶ状の凹凸が多数形成されている。ま
た、酸溶液でエッチングした図4の方が、ダルロール圧
延による図3より微細な凹凸を有する表面が得られてい
る。
FIG. 3 is a bird's-eye view of the surface unevenness of the dull rolled material of Example 2 at a magnification of 1000 times observed by a three-dimensional surface roughness analyzer, as mentioned above. FIG. 4 is a bird's-eye view of the surface unevenness at a magnification of 1000 times of the surface of the acid solution etching material of Example 4 observed by a three-dimensional surface roughness analyzer. FIG. 5 shows the untreated Fe-42 of Comparative Example 1 observed by the same three-dimensional surface roughness analyzer.
It is a bird's-eye view of the surface unevenness of the% Ni material at a magnification of 1000.
As is clear from the comparison between FIGS. 3 and 4 and FIG. 5, many bumpy irregularities are formed on the surface of the material of the present invention. In FIG. 4 etched with an acid solution, a surface having finer irregularities obtained by dull roll rolling than in FIG. 3 is obtained.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明の樹脂密着性に優れた鉄合金材で
は、樹脂との良好な密着性が得られ、その結果、半導体
パッケージなどの信頼性を向上させることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION The iron alloy material of the present invention, which has excellent resin adhesion, has good adhesion to the resin, and as a result, the reliability of semiconductor packages and the like can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】樹脂モールドにより封止した半導体パッケージ
にクラックや剥離が生じた状況を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a situation in which a crack or peeling has occurred in a semiconductor package sealed by a resin mold.

【図2】(a)〜(d)はめっき材と樹脂との密着性を
評価するための試験方法の段階を順次示す斜視図であ
る。
FIGS. 2A to 2D are perspective views sequentially showing steps of a test method for evaluating the adhesion between a plating material and a resin.

【図3】3次元表面粗さ解析装置により観察した実施例
2のFe−42%Ni合金のダルロール圧延材表面の表
面凹凸を示す画像写真である(倍率1000倍)。
FIG. 3 is an image photograph showing the surface irregularities on the surface of a rolled rolled material of the Fe-42% Ni alloy of Example 2 observed by a three-dimensional surface roughness analyzer (magnification: 1000).

【図4】3次元表面粗さ解析装置により観察した実施例
4のFe−42%Ni合金の酸溶液エッチング材表面の
表面凹凸を示す画像写真である(倍率1000倍)。
FIG. 4 is an image photograph showing the surface irregularities of the surface of the Fe-42% Ni alloy acid solution etching material of Example 4 observed by a three-dimensional surface roughness analyzer (magnification: 1000 times).

【図5】3次元表面粗さ解析装置により観察した比較例
1の無処理のFe−42%Ni合金表面の画像写真であ
る(倍率1000倍)。
FIG. 5 is an image photograph of the untreated Fe-42% Ni alloy surface of Comparative Example 1 observed by a three-dimensional surface roughness analyzer (magnification: 1000 times).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L リードフレーム 1 樹脂モールド 2 半導体チップ 3 ダイパッド 4 リード 5 ボンディングワイヤ L Lead frame 1 Resin mold 2 Semiconductor chip 3 Die pad 4 Lead 5 Bonding wire

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 35〜45重量%Niを含有し、残部が
Feおよび不可避的不純物から成り、そして最終冷延ま
たは調質圧延時に、ダルロールを用いて圧延された粗化
表面を有する鉄合金材であって、電子線3次元粗さ解析
装置により表面を1000倍に拡大して得られた表面に
基づいて、算術平均粗さ(Ra)が0.05〜0.8μ
mの範囲であり、かつ 【数1】(測定から得られた試料の表面積)/(測定範
囲の縦×横) として定義される表面積代替値が1.005〜1.08
の範囲であることを特徴とする樹脂との接合性に優れた
鉄合金材。
1. An iron alloy material containing 35 to 45% by weight of Ni, the balance consisting of Fe and unavoidable impurities, and having a roughened surface rolled using a dull roll during final cold rolling or temper rolling. In addition, based on the surface obtained by enlarging the surface 1000 times by the electron beam three-dimensional roughness analyzer, the arithmetic average roughness (Ra) is 0.05 to 0.8 μm.
m and a surface area alternative value defined as: (surface area of sample obtained from measurement) / (length × width of measurement range) is 1.005 to 1.08.
It is an iron alloy material having excellent bondability with resin, which is characterized by
【請求項2】 35〜45重量%Niを含有し、残部が
Feおよび不可避的不純物から成り、そして最終冷延後
において、酸性溶液によりエッチングされた粗化表面を
有する鉄合金材であって、電子線3次元粗さ解析装置に
より表面を1000倍に拡大して得られた表面に基づい
て、算術平均粗さ(Ra)が0.05〜0.8μmの範
囲であり、かつ 【数2】(測定から得られた試料の表面積)/(測定範
囲の縦×横) として定義される表面積代替値が1.005〜1.08
の範囲であることを特徴とする樹脂との接合性に優れた
鉄合金材。
2. An iron alloy material comprising 35-45% by weight Ni, the balance consisting of Fe and unavoidable impurities, and having a roughened surface etched by an acidic solution after final cold rolling, The arithmetic average roughness (Ra) is in the range of 0.05 to 0.8 μm based on the surface obtained by enlarging the surface 1000 times by the electron beam three-dimensional roughness analyzer, and The surface area alternative value defined as (surface area of sample obtained from measurement) / (length × width of measurement range) is 1.005 to 1.08.
It is an iron alloy material having excellent bondability with resin, which is characterized by
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