JPS5956552A - リ−ドフレ−ム用銅合金およびその製造法 - 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】 本発明はリードフレーム用銅合金とその製造法に関し、
さらに詳しくは、ＩＣリード７レー１１用材料としての
銅合金とその製造法に関するものである。

一般に、ＩＣリードフレーム用材料として、シリコンチ
ップと線膨張率がＭ　ＩＬＪ、　ｕているＦ　ｐ　−４
２ψし％Ｎ１合金が使用されてきたが、この［ンｅ−４
２御１％Ｎｉ合金はその組成がられがるようにＮ１含有
鼠が非常に多く経済的でない。

従って、Ｆｅ〜４２ｉｕ１％Ｎｉ合金に代わる材料とし
て銅合金の使用が検討されており、即ち、シリコンチッ
プと銅合金の線１彰張率の違いによって生ずる熱）心力
は、両面を白金属めっ外したＷまたはＭｏ’、ｊの薄［
１をシリコンチンプと針（合金との間に挾むことによっ
て緩ｉＩＩ！Ｊさせて回避したり、或いはばんだイ・１
けや導７Ｂ樹脂を使用する接着力法により回避したりす
る技術が提案されており、また、封狛小Ａ料もセラミッ
クを使い力゛ラスで１１着していたのをエポキシ樹脂を
使用）−ることＣ反幅なコストグンンできる技術も開発
され、そして、このエポキシ樹脂は線膨張率がｔト］合
金と近似して第５す、がっ、銅合金とのなしみ性も良い
のである。また、集積度が密になるに従って、内部にノ
ユール熱が発生するのでＦｅ４２ｕ＋１％Ｎｉを用いた
１４合にはヒートシンク等の手段を構しる必髪があった
が、銅合金の場合にほぞの必改がないものである。

、二のように、銅合金はＩＣリードフレーム用用材料し
てＩ・’（！　　４２ｕ＋ｔ％Ｎ１合金の代替として使
用できるものではあるが１、二のＦｅ−４２ｕ＋１％Ｎ
１合令は強度か入きく、伸びも尺で、耐熱性も良好であ
り、２１・（合金で、−れと同等の特ヤ１：を求めるこ
とは無理ではあるが、少くとも、次−こ示−１条４′１
（規格）を′ｔ４足する、二とができれば、１ｅ−４２
＋＋＋１％Ｎ１合金に代えて１０リード７レーｌ、用ヰ
４料として光分に使用［ることがて゛きるものである。

・硬度　１１ｖ≧１８０ ・伸び（厚さ０．２５ｍ＋ｎ、旧Ｓ１：（号１（試験片
）≧８％・耐熱性　：５分間加熱後の硬度が初期硬度の
８０％となる温瓜≧４（１（１’ｃ ・導電率≧：（０％ｌ　Ａ　Ｃ’Ｊ’＋本発明は−１−
１記に説明しｔこ従来１　（ｉ　ｌ）　−Ｆフレーｌ、
用材料として使用されてきたＦ’　ｅ　−４２ｕ＋　１
％Ｎ１合金に代え、かつ、」−記に説明した規格を）−
−１足することのできるリード７レームハ田４合金れ上
びその製造法を提（Ｊ’ｉするものである。

本発明（二係るリードフレーム用銅合金第５よびその製
造法（以下Ｑｊ、　ｉこ本発明銅合金と呼称することが
ある。）は、（１）　　５１１０．８〜２．５幅％、ｌ
’　Ｏ，（１２−Ｑ、０５ｕ＋Ｌ％、ＦｅＯ，０５□−
０，１５ｍ１％を含イ１し、残部実質的（、二Ｃｕ第３
よび４・続物Ｊ、りなることを・特徴とするり−ドフレ
ーム用ｉ）基合金を第１の発明とし、（２）　　Ｓｎ　
Ｏ，８−２，５ｕ＋ｉ％、Ｐ　０．０２−０．０５＋ｌ
Ｉ１％、ｒ’（！（１，（１５−（１，１５ｕｌ１％、
Ｚ、＋＋　０，５ｕｌ１％１１ノ、下を含有し、さらに
、Ｃｒ、１゛１、ＺＴの内から選んだ１種または２（１
１２月、をＱ、００５−　（１，１ｕｌ１％含有し、残
部実質的に（」（１およびイ；鈍物よりなる。ことを特
徴とするり一ドフレーｌ、用銅合金をｆＰ、２の発明と
し、（ｊ（）’Ａｎ　　０．８・＝２．５ｔｕ１％、　
　Ｔ’　　０．０２　〜０．０５ｕ＋１％、　　Ｆ’ｒ
Ｏ，０５−〇、１５＋ｎ１％を含有し、Ｚｎ　Ｏ，５１
Ｉｌ１％以下およびＣｒ、′１゛１、ＺＴの内から選ん
だ１種まｔこは２挿具１−を含み或いは含まず、残部実
質的にＣｕｔＥよびト鈍物よりなる銅合金′ｇＪＪ塊を
、加１′、率８０％ｌ゛月−の熱間圧延終ｒ後１．７（
１０℃以Ｊ’、（ｒ）’ｌＬ度カラ２５°Ｃ／　９　（
７）　冷却速度て４００’Ｃまで冷却し、さらに、ノＪ
ｌｌ　Ｉ　）鼾８０％以七の冷間１ｊ−延を行ない、４
５０〜５５（１’Ｃの温度で５−１８（１分の焼鈍を行
なっｔこ後、個質什−Ｊ−１＋ｊ延を行なってから、１
（００〜５５０°Ｃの温度で５〜６０秒の局（“＜ＩＳ
Ｓ応力コノテンションアニールを行なうことを特徴とす
るり−トフレーム用銅合金の製造法を第３の発明とする
３つの５乙１１月よりなるものである。

本発明１こ係るリード７レート川銅介金ｔ；よびその製
造））、ｌこ−〕いて詳細ｌこ説明−する。

本発明銅合金の含有成分お５１び成分割合に−）し・て
説明する。

Ｓｎは０（１中に固溶する、−とによって強度か向１゜
し、伸びも向１・、するＩＣ素であり、含有１−ｌ、が
０，８＋ｌ１１％末沼Ｊでは強化の効果は少なく、まｔ
こ、２，５ｕｌ１％を越えて含有されると導電率か：（
０％１△に８を１絆自足しなくなる。よって、８Ｌ１１
含有１１は０．８〜２．５田１％とする。

１’１．ｔＦｅと共存することによって燐化鉄を形成し
て強化と自１熱性を向］、させる元素であり、含右厭が
（１，０２＋Ｉｌ１％末Ｔ（４では（−ｅがＯ，Ｑ５□
−０，ｌ５１Ｉｌ１％含有されていても燐化鉄の形成壁
が少なくなり、規格の硬度≧）８０、伸び≧８％を満足
できな（なＩ）、また、０　、０５ｎＩＩＬ％を越えて
含有されるとＦｅ　（＋、０５−（１，１５Ｉｌｌｔ％
の範囲で燐化鉄を形成するが、燐化鉄を形成しきれない
Ｙ゛がｌｉｌ＄Ｊ　Ｉｌｌ　ｊこ固溶状態で残（ｆし導
電率を底下させる。よって、Ｙ）含有箪は０．０２〜０
．０５ｕｌ１％とする。

Ｆｅは■−）含有儀が０．０２　＝　０．０５ｕｌ１％
とすることによって−り記Ｐの説明からも明らかなよう
に、Ｆ　ｅ含有Ｖｉｔは（１，（１５−０，１’、ｎｌ
ｌ１％とゆ−る。なお、ｌ’　ｅとＰと〕ｌ（ましい含
有ｉ１ｊハ０．Ｉ＋ｕＬ％）−０，０：１４ｕ＋１％”
Ｃする。

を ７．１１は鋳塊の組織を微細化し熱開加上＋１改善すへ る７Ｃ素であり、含有ｈ）が０．５＋ｕＬ％を越えると
はんだ（１７，ｉれ性か代１する。よって、Ｚｎ含有情
は０．５＋ｕ１％１）計゛と［る。

（：ｒ、′１゛１．７．ｒはこの内から選んだ１種また
は２挿置１．を含有させ、その含有♀が（１，ｏ０５ｕ
＋ｔ％を越えることで強度と耐熱性は向−１，するが、
０．１＋ｕｔ％を越えて含有されるとはんだ濡れ性が低
下する。

、ｌって、Ｃｒ、Ｔ　ｉ、′／、ｒの含有紙はその内か
ら選んだ１種または２挿具。１で０．００５−〇、Ｉｕ
＋ｔ％とする。

次に本発明銅合金の製造法について脱＋１７ける。

銅合金ＳＪＪ塊を加１−率８０％１：］、−ヒの熱間圧
延を行なうのは、鋳塊のシＪ造糺織を完全につぶすため
である。

７（１０’ｃ以Ｌ）ｉ開度カラ２５°Ｃ／分の冷却速度
テ４００°Ｃまで冷ノ；１１することにより、熱間化１
−１）材の状態でド（・と１）とを強制固溶させるため
であって、冷却時の温度か７００°Ｃより低い場合には
１部の燐化鉄が熱間化−１）材において斗）ｉ出し、ま
た、７００°Ｃ以−１−の温度から冷」、１１する場合
でも、冷Ｊｉ１１速度が２５°Ｃ／分より遅いと冷却過
程で１部の燐化鉄が析出し、この熱間化−１，す相の１
１、鴇ｘＩｉｅ成されｔこ燐化鉄は続い′ζ行なわれる
冷間加工ｆ；よび焼鈍を行なっても、強度す）よび耐熱
性の向１には寄りすることは”ｒきす、また、冷ノ、１
１溜、度が４００’ＣＬ’ノ、１・゛では燐化鉄は形成
され輔いので、４００’Ｃまで・冷却１れぼ光分である
。

加二］−珪で８０％Ｖ月−で冷間圧延を行なうのは、加
工組織を表面から内部まで均・にするためであり、次の
焼鈍（こよって燐化鉄か微細均一・にｌｉ　、ｌｌ’＋
さ仕るのに必須の工程である。

４５０へ一５５０°Ｃの温度で５へ１８０分の焼鈍を行
なうのは、４５０°Ｃ未満では強化および耐熱性に寄り
する燐化鉄の形成に長時間を要し実ＩＩＩ的でなく、５
５０°Ｃを越えると析出する燐化鉄は凝集４１１大化し
、強化および耐熱性の向−１−に寄りせず、また、焼鈍
時間は５分未満では燐化鉄の形成と伸びの回復が充分行
なわれず、１８０分を越えると焼鈍は飽和し組入であり
、さらに、局部応カ除去テンンヨンアニールの温度は：
ｔ　ＯＩＩ　”Ｃでは充分でなく、５５０’Ｃを越える
と４）ｉ出した燐化鉄が１１１固溶して導電率が低ドし
、時間はＣ３−６０秒の間が適当で、これより艮くてち
１０がくてら効果は少なくなる。

本発明に係るリードフレーム月Ｉ　５Ｉ１１合金Ｉ；よ
びその製造法の実施例を説１り目−る。

実施例 高純度↑１・（をクリプＹル電ンを炉を用いて、木炭被
覆）゛に１２００’Ｃで溶解し、１−ｅの帯片を投入し
その溶解を確認後、残しておいｔこ２０％の銅を投入１
２、溶融温度を１１８０〜Ｉ＋９０’Ｃ；まで１・′げ
、Ｓ１１とＯＬｌ　−１５Ｉｌ１１％Ｉ）の中間合金を
添加し、撹拌沈静後、Ｕ＋鉄製のブックモールド鋳型に
鋳込みｌｉ塊を製造した。

また、７１１の添加はＳｎの後、Ｃｒ、ｉ’ｉ、７．ｒ
は中間合金として１・゛ｅ投人後に添加炉る。鋳塊の入
きさは６（ＩＴＩＩＩＩＩ　Ｘ　ＧＯ＋ｎ＋ｎ　Ｘ　Ｉ
　４（１ｍｍである。

第１表に本発明合金と比較合金の含有成分と成分割合を
示す。

第　１　表 、−れらの試料を面削後９（１０’ｃに加熱し＋５Ｉｌ
ｌｌｌ＋厚さまで熱間）１延腰７（１（１・７５０“Ｃ
の温度から４００℃以下に２５°Ｃ／分以１の速瓜で冷
Ｉｌｌ　（水中冷］、ｌｌ）した。

ただし、Ｎｏ、２に−〕いては１／１）残して冷ノ、１
１ｊ町隻の影響の調査に使用した。その後、（１、５＋
ｎ＋ｎ　Ｉ’ＩＪさまＣ゛冷間圧延腰５００°ＣＸＩ２
０分の焼鈍を行ない、さらに、５０％力１０几、０．２
５＋ｎ＋ｎＦ７さまで冷間圧延を１１なった。

この材料に張力］０ＫＨｒ／ｖｎ”を加イ、１して、；
）７５°Ｃで２０秒間焼鈍し第２表の結果を１ｑた。

第　　２　　表 ×　はんだ濡れ性：厚さ０．２５ｍ＋ｎＸ幅２５，４ｕ
＋ｍＸ１ｔさ５０．８＋ａｍの試験片にて、Ｈｌｌ、−
３’ｌ’ｌ’）−２０２１−規格の試験法２０８Ｃに暴
いて実施した。

はんだ：錫６〇−鉛で、フラックスはＭｌｌ、−Ｆ−１
４２５６のＲＨ八（アルファ　　　′６１１）を使い、
はんだの温度は２３０’Ｃである。

試験片を７ラツクス中に５秒間浸し、はんだ中５秒間浸
漬し、放冷後イソプロピルアルコールで洗浄後、両面の
９５％以−１−ｔがはんだで覆われている場合を合格と
した。

本発明に係るリードフレーム用銅合金の製造法によれば
、本発明銅合金は、硬度、伸び、耐熱性、導電率および
はんだ濡れ性の規格を全べて満足することは、この第２
表から明らかである。しかし、比較合金は何れかの特性
が規格を満足していないのである。

次に本発明合金Ｎｏ、２については、熱間）ｊ−延材の
残り月１／３を　９００°Ｃまで再加熱し、７５０°Ｃ
まで空冷しｒこ後、７５０°Ｃがら４００°Ｃまで冷却
速度２０’Ｃ／分でプログラム制御にて炉冷した。この
材料を上記の工程にて加工を行ない、第３表の結果を得
た。

第３表 第３表は熱間圧延後、２５”Ｃ／分以−ヒの速度で冷ミ
０する本発明に係るリードフレーム用銅合金の製造法ｉ
二、１：る本発明ｉｋ１合金の力が、２５’Ｃ／分未満
の冷ノ、１１速度で冷ノ、１１“）−る比較１゛稈より
も、高力で、＋ｔｌ熱Ｉ＋１が（憂れており、規格を充
分（、階−４足しており、１’＋・−４２田１％Ｎ１に
代えて使ＩＩＩ　する、二とが町（１ヒである、ことを
ボしている。

１：Ｊ、　Ｉｔ説明したように、本発明に係るリード７
レーｌ、用銅合金およびぞの製造法は１−記の構成を有
しているらのであるから、リードフレーム用材料として
の規格を充分に満たしてオ；す、従来使用されていたｌ
・’ｅ−４２ｕ＋１％Ｎ１合金と代替しても充分にＩＣ
リードフレーム用祠料として使ＩＩＩできる優れｔこも
のである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　Ｓｎ　Ｏ，８・・２．５田１％、Ｉ’　０．
   ０２へ０．０５１１ＩＬ％、１’　（・０．０５　＝　
   （１，１５ＩＩＩｔ％を含有し、残部実質的に（二（＋
   １５よＵ４；鈍物よりなることを特徴とするリードフレ
   ーム用銅合金。
2. （２）　　Ｓｎ　Ｏ，８＝２．５＋ｎ１％、ｔ’　０．
   ０２−０．０５ｕ＋Ｌ％、１’　ｐ　Ｏ，０５〜＝　（
   １，１５ｕ＋１％、７．ｎ　Ｉ）、騒１％ｒノ、ｌζを
   含有し、さらに、ＯＩ、ｌ’　ｉ　、　Ｚ　丁の内から
   選んだ１種または２種１゛Ｊ、−Ｉｔ　（１，００５−
   ０，１田１％を含有し、残部実質的にＣ１１および４・
   鈍物よりなることを特徴とするリードフレーム用＆）１
   合金。 （：Ｕ　　Ｓｎ０，８−２．５ｕ＋ｔ％、Ｐ　０．０２
   −０．０５ｕ＋１％、１（・Ｏ，（１５〜０．１５＋＋
   ＋１％を含イＪし、７．ｎｏ、５御Ｌ％以１ζおよびＣ
   ｔ・ｉ’ｉ７．ｒの内から選んだ１種または２種１月・
   ０．０＋１５−〇、　Ｉす１％を含み或いは含まず、残
   部実質的にＣｕＩ↓び４１縫物よりなる銅合金の鋳塊を
   、加Ｉ＋８０％以（・、の熱間圧延終了後、７００°Ｃ
   １：月−のｊ：ｌＡ度から２５°Ｃ／分Ｖ月″、の冷ノ
   、１１速度で４＋１（１°Ｃまで冷ノ、１１シ、さらに
   加１°、＋８０％ｌ：Ｊ、　Ｌの冷間圧延を行ない、４
   ５０・〜５５０’Ｃの温度で５−１８０分の焼鈍を行な
   った後、調質佳Ｌｌ’ｉ：延を行なってから、３００〜
   ５５０°Ｃの温度で５−・［３０秒の局部応力除去テン
   ションアニールを行なう、−とを特徴とするリードフレ
   ーム用銅合金の製造法。