JPS6199643A - リ−ドフレ−ム用銅合金 - Google Patents
リ−ドフレ−ム用銅合金Info
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- JPS6199643A JPS6199643A JP22021884A JP22021884A JPS6199643A JP S6199643 A JPS6199643 A JP S6199643A JP 22021884 A JP22021884 A JP 22021884A JP 22021884 A JP22021884 A JP 22021884A JP S6199643 A JPS6199643 A JP S6199643A
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Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体機器のリードフレーム材料に関するもの
である。
である。
一般に半導体をＪＩＩ：１ｇとする集積回路のり一ド７
レーム材には次のような特性が要求される。
レーム材には次のような特性が要求される。
（１） 電気および熱の伝導性が良いこと回路部ＶＣ
′に気信号を伝達し、また回路部の発熱をすみやかに外
部へ放出させるため、優れた電気伝導性と熱伝導性が要
求される。
′に気信号を伝達し、また回路部の発熱をすみやかに外
部へ放出させるため、優れた電気伝導性と熱伝導性が要
求される。
（１）機械的強度が大きいこと
半導体機器は最終的にはそのリード先端部を各種回路基
板のソケットＫｍし込むかあるいははんだ付けして使用
きれるためリード自体の強要が大きいことが必要であり
、またリード部の繰返し折曲ｊｆＫ対する疲労強度の強
いことが必要である。
板のソケットＫｍし込むかあるいははんだ付けして使用
きれるためリード自体の強要が大きいことが必要であり
、またリード部の繰返し折曲ｊｆＫ対する疲労強度の強
いことが必要である。
（３） 耐熱性が良いこと（軟化温度が高いこと）半
導体機器の組豆工程中、ダイボンディング。
導体機器の組豆工程中、ダイボンディング。
ワイヤーボンディング、レジンモールド等の各工程にお
いてリードフレーム材は３００℃〜４５０℃の高温にさ
らされるため、この程度の加熱で機械的強度が低下しな
いことが必要である。
いてリードフレーム材は３００℃〜４５０℃の高温にさ
らされるため、この程度の加熱で機械的強度が低下しな
いことが必要である。
（４） 熱膨張係数が半導体チップあるいはモールドレ
ジンに近いこと 加熱を伴う組立工程中の熱膨張差による歪に起因する半
導体チップの特性変動あるいはモールドレジンとの密着
性劣化を防ぐため、リードフレーム材には半導体チップ
やモールドレジンと近似した熱膨張係数が必要とされる
。
ジンに近いこと 加熱を伴う組立工程中の熱膨張差による歪に起因する半
導体チップの特性変動あるいはモールドレジンとの密着
性劣化を防ぐため、リードフレーム材には半導体チップ
やモールドレジンと近似した熱膨張係数が必要とされる
。
（６） めっき性やはんだ付は性が良いことダイボン
ディングされる部分のリードフレーム１ 表面に
は目的に応じて、金や銀のめりきが施され、また外部リ
ード部にははんだ！覆が施されるためめりきゃはんだ付
の答易な材質であることが必要となる。
ディングされる部分のリードフレーム１ 表面に
は目的に応じて、金や銀のめりきが施され、また外部リ
ード部にははんだ！覆が施されるためめりきゃはんだ付
の答易な材質であることが必要となる。
（６） モールドレジンとの密着性が良いこと一般に
集積回路は最終的にはレジンモールドされるタイプが多
く、この場合レジンとの密着性の良いことが必要とされ
る。
集積回路は最終的にはレジンモールドされるタイプが多
く、この場合レジンとの密着性の良いことが必要とされ
る。
しかしながら従来よりリードフレーム材料として用いら
れているＦｅ−４２％Ｎｉ合金あるいはＦｅ −２９Ｎ
ｉ −１７Ｇｏなどのｐｅ−Ｎｉ系合金あるいは鉄人鋼
。
れているＦｅ−４２％Ｎｉ合金あるいはＦｅ −２９Ｎ
ｉ −１７Ｇｏなどのｐｅ−Ｎｉ系合金あるいは鉄人鋼
。
リン肯銅などのＣｕ基合金はいずれも一長一短があり、
いずれかの必要特性を犠牲にして用途に応じた使い分け
がなされていた。
いずれかの必要特性を犠牲にして用途に応じた使い分け
がなされていた。
これらリードフレーム材の中でもＣｄ合金はＦｅ−Ｎｉ
系にくらべて熱伝導性、を気伝導性が極めてすぐれ、ま
た安価であるため近年その使用量は急激に増加しはじめ
、Ｃｕ基合金の欠点である機械的強度や耐熱性を改良し
た各種の合金が開発されてきた。しかしながらこれらの
銅合金はいずれもモールドレジンとの密着性が悪いため
リードフレーム−レジン界面に微小な隙間が生じ易く、
シばしば外部環境からの水分浸入によるＩＣの寿命低下
を引゛き起こす大きな原因となっていた。
系にくらべて熱伝導性、を気伝導性が極めてすぐれ、ま
た安価であるため近年その使用量は急激に増加しはじめ
、Ｃｕ基合金の欠点である機械的強度や耐熱性を改良し
た各種の合金が開発されてきた。しかしながらこれらの
銅合金はいずれもモールドレジンとの密着性が悪いため
リードフレーム−レジン界面に微小な隙間が生じ易く、
シばしば外部環境からの水分浸入によるＩＣの寿命低下
を引゛き起こす大きな原因となっていた。
〔発明が解決しよ５とする問題点〕
本発明はかかる点に鑑み−リードフレーム用銅合金のレ
ジン密着性を改善し、艮好な熱伝導性と機械的強度、耐
熱性そしてレジンとの密着性とを兼ねそなえ、リードフ
レーム用材料として好適な緒特性を有する新規な銅合金
を提供するものである。
ジン密着性を改善し、艮好な熱伝導性と機械的強度、耐
熱性そしてレジンとの密着性とを兼ねそなえ、リードフ
レーム用材料として好適な緒特性を有する新規な銅合金
を提供するものである。
発明者はかかる問題を解決すべくＣｒ人銅鋼合金対象に
実験を行った結果１本合金にＳｉおよび鳩を添加するこ
とＫよりレジンとの密着性が向上することを見出し、本
発明に到ったものであり、具体的には、重量−にてＣｒ
α１〜１０％、残部実質的にＣｕより底る合金Ｋ Ｓｔ
および鳩の１種または２種を合計でｏ、ｏｏｓ〜０．１
％有せしめたことを特徴とするリードフレーム用銅合金
、または上記合金に５ｎ（Ｌ５〜２．５％ヲ含む場合、
Ｆｅ Ｏ，ｏ Ｏ５〜（ＬＳＩ オＪ：びＰｂＯ，０
Ｏ１−ＣＬＯ５％の１種または２種を含む場合、さらに
はＳｎα５〜２．５％、Ｆｅ０．００５〜α５チおよび
ＰｂＱ、ｏ０１〜α０５％の１種または２種を含有せし
めたことを特徴とするリードフレーム用銅合金である。
実験を行った結果１本合金にＳｉおよび鳩を添加するこ
とＫよりレジンとの密着性が向上することを見出し、本
発明に到ったものであり、具体的には、重量−にてＣｒ
α１〜１０％、残部実質的にＣｕより底る合金Ｋ Ｓｔ
および鳩の１種または２種を合計でｏ、ｏｏｓ〜０．１
％有せしめたことを特徴とするリードフレーム用銅合金
、または上記合金に５ｎ（Ｌ５〜２．５％ヲ含む場合、
Ｆｅ Ｏ，ｏ Ｏ５〜（ＬＳＩ オＪ：びＰｂＯ，０
Ｏ１−ＣＬＯ５％の１種または２種を含む場合、さらに
はＳｎα５〜２．５％、Ｆｅ０．００５〜α５チおよび
ＰｂＱ、ｏ０１〜α０５％の１種または２種を含有せし
めたことを特徴とするリードフレーム用銅合金である。
本発明においてＳｉ３ｄよび論はレジンモールド工程で
合金表面に地金やレジンとのなじみの良い微細な酸化物
粒子を形成し、リードフレームとレジンとの密着性向上
に寄与しているものと推定されるがその含有量が合計で
ｏ、ｏｏｓ％未満では密着性向上の効果が得られず逆Ｋ
［１１％を越えると合金のはんだ付は性の劣化が著し
くなるためｏ、ｏｏｓ〜０．１％に限定した。
合金表面に地金やレジンとのなじみの良い微細な酸化物
粒子を形成し、リードフレームとレジンとの密着性向上
に寄与しているものと推定されるがその含有量が合計で
ｏ、ｏｏｓ％未満では密着性向上の効果が得られず逆Ｋ
［１１％を越えると合金のはんだ付は性の劣化が著し
くなるためｏ、ｏｏｓ〜０．１％に限定した。
ＣｒはＣｕ母材中に微細に析出し耐熱性を向上させる元
素であるがＱ、１％未満では所望の耐熱性が得られず他
方１０％を越えて含有させてもその効果は飽和し逆に合
金の伸びや半田付性などを劣化させるようＫなるためＣ
ｒＱ、１〜１．０％とした。
素であるがＱ、１％未満では所望の耐熱性が得られず他
方１０％を越えて含有させてもその効果は飽和し逆に合
金の伸びや半田付性などを劣化させるようＫなるためＣ
ｒＱ、１〜１．０％とした。
ＳｎはＣｕ母材中に固溶し機械的強度を向上させる元素
であるが０．５チ未満では光分な効果が得られず２．５
％を越えると電気伝導度の低下が大きくなり過ぎるため
８ｎ０．５〜ｚ５％とした。
であるが０．５チ未満では光分な効果が得られず２．５
％を越えると電気伝導度の低下が大きくなり過ぎるため
８ｎ０．５〜ｚ５％とした。
ｒｅおよびＰｂはいずれも合金の耐熱性向上に効果を有
するものであるがそｈぞれｏ、ｏｏｓ＊、α００１チ未
満では充分なる効果が得られず、逆にα５チおよびα０
５％を越えると電気伝導度の低下を招き、さらに、 Ｐ
Ｉ）＋−！、合金の熱間加工性をも害するようＫなるの
でＦｅｏ、ｏｏ５〜α５チ、Ｐｂ０．００１〜α０５％
に限定した。
するものであるがそｈぞれｏ、ｏｏｓ＊、α００１チ未
満では充分なる効果が得られず、逆にα５チおよびα０
５％を越えると電気伝導度の低下を招き、さらに、 Ｐ
Ｉ）＋−！、合金の熱間加工性をも害するようＫなるの
でＦｅｏ、ｏｏ５〜α５チ、Ｐｂ０．００１〜α０５％
に限定した。
以下本発明を実施例により説明する。
第１表に示す組成の合貧を高周波溶解炉にて溶解し、鋳
造ののち約８００℃にて厚さ５■まで熱間圧延を行い、
ついで研削により表面の酸化スケールを除去したのち冷
間圧延、光輝焼鈍を繰返し最終冷間圧延率５０％Ｖｃて
板厚α２５園に仕上げた。これらの試料につき導電率、
引張強さ、軟化温度、レジンとの密着強度を測定した結
果を第２表に示すＯ なおレジン密着性の・評価は２５ ｍＸ ２５■の試料
を□ 用い、３５０℃×２分間の加熱後図に示す方法
で、試料１の上に直径１０ｍの穴の開いた金星２を重ね
、その穴にレジン粉末３を充填したのちホットプレート
４上で約１７０℃で２分間加熱しレジンを硬化させたの
ち試料１とモールド金型２とを水平方向に引張り、その
時のせん断剥離強度により評価した。
造ののち約８００℃にて厚さ５■まで熱間圧延を行い、
ついで研削により表面の酸化スケールを除去したのち冷
間圧延、光輝焼鈍を繰返し最終冷間圧延率５０％Ｖｃて
板厚α２５園に仕上げた。これらの試料につき導電率、
引張強さ、軟化温度、レジンとの密着強度を測定した結
果を第２表に示すＯ なおレジン密着性の・評価は２５ ｍＸ ２５■の試料
を□ 用い、３５０℃×２分間の加熱後図に示す方法
で、試料１の上に直径１０ｍの穴の開いた金星２を重ね
、その穴にレジン粉末３を充填したのちホットプレート
４上で約１７０℃で２分間加熱しレジンを硬化させたの
ち試料１とモールド金型２とを水平方向に引張り、その
時のせん断剥離強度により評価した。
第 １ 表
第 ２ 表
第２表の結果から明らかなように、Ｃｒ人銅鋼合金微量
のＳｉあるいはＭｎを含有させることにより（試料番号
５〜７）またＳｎ、、ｐｃ、ｐｂの添加により機械的強
度や耐熱性を改善したＣｒ入銅鋼合金更に微量のＳｉあ
るいはｈｉｌを含有させることにより（試料番号８〜１
４）モールドレジンとの密着性が著しく改善されること
がわかる。
のＳｉあるいはＭｎを含有させることにより（試料番号
５〜７）またＳｎ、、ｐｃ、ｐｂの添加により機械的強
度や耐熱性を改善したＣｒ入銅鋼合金更に微量のＳｉあ
るいはｈｉｌを含有させることにより（試料番号８〜１
４）モールドレジンとの密着性が著しく改善されること
がわかる。
以上説明したように本発明合金はＣｒ人銅鋼合金Ｓｉあ
るいは鳩を含有せしめることによりモールドレジンとの
密着性を改善したものであり、半導体のリードフレーム
材として用いれば外部環境からの水分浸入に対する抵抗
力が大となり半導体装置の信頼性は大幅に向上し、工業
上顕著な効果を有するものである。
るいは鳩を含有せしめることによりモールドレジンとの
密着性を改善したものであり、半導体のリードフレーム
材として用いれば外部環境からの水分浸入に対する抵抗
力が大となり半導体装置の信頼性は大幅に向上し、工業
上顕著な効果を有するものである。
第１図はレジン密着性の試験方法を示す説明図である。
３ レジン
手続補正帯（自発）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％にてＣｒ０．１〜１．０％残部実質的にＣｕ
よりなる合金にＳｉおよびＭｎの１種または２種を合計
で０．００５〜０．１％含有せしめ樹脂との密着強度を
高めたことを特徴とするリードフレーム用銅合金。 ２ 重量％にてＣｒ０．１〜１．０％、Ｓｎ０．５〜２
．５％残部実質的にＣｕよりなる合金にＳｉおよびＭｎ
の１種または２種を合計で０．００５〜０．１％含有せ
しめ樹脂との密着強度を高めたことを特徴とするリード
フレーム用銅合金。 ３ 重量％にてＣｒ０．１〜１．０％、Ｆｅ０．００５
〜０．５％およびＰｂ０．００１〜０．０５％の１種ま
たは２種を含み残部実質的にＣｕよりなる合金にＳｉお
よびＭｎの１種または２種を合計で０．００５〜０．１
％有せしめ樹脂との密着強度を高めたことを特徴とする
リードフレーム用銅合金。 ４ 重量％にてＣｒ０．１〜１．０％、Ｓｎ０．５〜２
．５％、Ｆｅ０．００５〜０．５％およびＰｂ０．００
１〜０．０５％の１種または２種を含み残部実質的にＣ
ｕよりなる合金にＳｉおよびＭｎの１種または２種を合
計で０．００５〜０．１％含有せしめ樹脂との密着強度
を高めたことを特徴とするリードフレーム用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22021884A JPS6199643A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22021884A JPS6199643A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199643A true JPS6199643A (ja) | 1986-05-17 |
Family
ID=16747727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22021884A Pending JPS6199643A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6199643A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4710349A (en) * | 1986-03-18 | 1987-12-01 | Sumitomo Metal & Mining Co., Ltd. | Highly conductive copper-based alloy |
| WO1991019320A1 (fr) * | 1990-05-31 | 1991-12-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cadre de montage et boitier a semiconducteurs utilisant ce cadre |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP22021884A patent/JPS6199643A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4710349A (en) * | 1986-03-18 | 1987-12-01 | Sumitomo Metal & Mining Co., Ltd. | Highly conductive copper-based alloy |
| WO1991019320A1 (fr) * | 1990-05-31 | 1991-12-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cadre de montage et boitier a semiconducteurs utilisant ce cadre |
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