JPH04268055A - リードフレーム用銅合金の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気伝導度が高く、平滑
性、エッチング性、メッキ性及びロウ付け性が優れてい
ることが要求される多ピンリードフレーム用の材料とし
て好適のリードフレーム用銅合金の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、電子機器の小型化の要請に伴い、
ＩＣ（半導体集積回路）の高密度化、寸法の小型化及び
薄型化が要求されるようになった。このため、ＩＣのリ
ードフレームも、ピン数の増加、ピンの狭幅化及び薄肉
化が要求されている。例えば、ピン数は８０ピンから１
６０ピンへ、また３００ピンへと増加している。ピン幅
は０．６５ｍｍから０．５ｍｍ、０．３ｍｍへと狭幅化
している。そして、これらのピン数の増加及びピン幅の
狭幅化に伴い、エッチング及びプレス加工の便宜上、ピ
ンの薄肉化が促進されている。

【０００３】このように、ピンの数増加、狭幅化及び薄
肉化により、リードフレームとしては、放熱特性の改善
のために熱伝導率の向上が要求され、高速度化のために
電気伝導率（導電率）の向上が要求され、ピンの変形防
止のためにバネ強度（Ｋｂ値）の向上が要求されている
。

【０００４】而して、従来、リードフレーム用材料とし
ては、Ｎｉを４２％（但し、％はｗｔ％を示す。以下同
じ）含有し、残部がＦｅである４２合金か、又はＣ７０
２５０（ＣＤＡ規格；Ｃｏｐｐｅｒ　　Ｄｅｖｅｌｏｐ
ｍｅｎｔ　　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）が使用されてい
る。このＣ７０２５０は、２．２〜４．２％のＮｉ、０
．２５〜１．２％のＳｉ、０．０５〜０．３％のＭｇを
含有し、残部がＣｕである銅合金である。

【０００５】また、これらのリードフレーム用材料は以
下のようにして製造されている。

【０００６】先ず、４２合金はそのインゴットを熱間圧
延した後、焼鈍及び冷間圧延を繰り返して所定の厚さの
板を得、次いでこれを歪取り焼鈍し、又は焼鈍せずにリ
ードフレーム用の板材を製造している。

【０００７】Ｃ７０２５０はそのインゴットを熱間圧延
した後、焼鈍及び冷間圧延を繰り返し、その後、歪取り
焼鈍し、又は焼鈍せずにてリードフレーム用材料を製造
している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来のリードフレーム用材料は、４２合金が導電率が
低いという欠点を有する一方、Ｃ７０２５０は強度が低
いという欠点を有する。このため、従来のリードフレー
ム用材料は、ピン数の増加、狭幅化及び薄肉化に応える
ことができる特性を具備していない。従って、前述の熱
伝導率、導電率及びバネ強度が向上したリードフレーム
用材料の開発が要望されている。

【０００９】なお、バネ材料として使用されているＢｅ
−Ｎｉ−Ｃｕ系合金は、強度が高いのに加え、熱伝導率
及び導電率も優れている。このため、近時、リードフレ
ーム用材料に要求されている前述の要件を具備している
が、リードフレーム用材料として基本的に必要な平滑性
、エッチング性、メッキ性及びロウ付け性が極めて悪い
という欠点がある。

【００１０】このＢｅ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金はＣ１７５１
０の規格で表されるが、これは溶体化処理と冷間圧延と
を繰り返して所定の厚さの板材を得、この板材に析出硬
化処理を施して製造されている。このように、この材料
は析出硬化型の銅合金であるため、この析出硬化によっ
て表面に硬く、緻密な膜が発生する。この膜の存在によ
り、メッキ性、半田付け性及びエッチング性が悪化する
。そして、この硬く緻密な膜を取り除くために、酸洗及
びバフ研磨を施すと、表面の残留応力のバランスがくず
れ、バネ限界値が劣化すると共に、平坦性も劣化してし
まう。また、溶体化処理で高温から急冷するため、本来
、平坦性が優れている板材を得にくいという欠点がある
。なお、このＢｅ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金は時効硬化型の合
金であるため、従来のリードフレーム用銅合金を製造し
ている前述の方法では、析出硬化処理がないため、十分
な強度を具備することができないことはいうまでもない
。

【００１１】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、熱伝導率及び導電率が優れているのに加え
、強度が従来のリードフレーム用材料に比して著しく向
上したリードフレーム用銅合金を製造することができる
リードフレーム用銅合金の製造方法を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るリードフレ
ーム用銅合金の製造方法は、Ｂｅ及びＮｉを含有し、残
部がＣｕ及び不可避的不純物からなる銅合金を８５０〜
９５０℃に加熱した後１０〜２００℃／秒の冷却速度で
冷却する溶体化処理工程と、その後に冷間圧延する圧延
工程とを１又は複数回繰り返し、得られた圧延材を４０
０〜５５０℃に２分〜２時間保持して析出硬化させ、こ
の析出硬化処理により生成した酸化膜を除去した後、平
坦化加工及び歪取り焼鈍をこの順に又は逆の順に実施す
ることを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明においては、Ｂｅ及びＮｉを主添加成分
とする析出硬化型銅合金に対し、析出硬化処理後に、酸
化膜除去工程と平坦化加工及び歪取り焼鈍工程とを実施
する。これにより、従来バネ材料として使用されていた
Ｂｅ−Ｎｉ−Ｃｕ合金の持つ優れた特性（高強度、高導
電率及び高熱伝導性）を生かしつつ、平坦性、エッチン
グ性及びメッキ性等が著しく改善された銅合金を得るこ
とができる。この銅合金は多ピンのリードフレーム用材
料として極めて有効である。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について具体的に説明
する。

【００１５】先ず、Ｂｅ及びＮｉを所定の組成で含有し
、残部がＣｕ及び不可避的不純物である銅合金を溶製し
、その溶湯を鋳造してインゴットを得る。そして、この
インゴットを熱間で加工して得た素条を更に８５０〜９
５０℃に加熱した後、１０〜２００℃／秒の冷却速度で
冷却して、溶体化処理を施す。この溶体化処理後に条材
を冷間圧延加工する。そして、この溶体化処理と圧延と
を１回又は複数回繰り返して、前記条材を所定の厚さの
板材にする。

【００１６】その後、この冷間圧延後の板材に対し、４
００〜５５０℃に２分〜２時間保持して、析出硬化処理
を施す。 この析出硬化処理により、Ｂｅ−Ｎｉ−Ｃｕ合金はその
強度及び硬度が上昇する。しかし、この析出硬化処理は
不活性ガス中で行われるが、この圧延板材はその表面に
薄い酸化膜（例えば、数１０ｎμ）が形成され、またバ
ッチ処理の場合には巻きぐせが生じる。

【００１７】そこで、析出硬化処理後に、この酸化膜を
除去する。具体的には、析出硬化処理後の板材に対し、
酸洗、バフ研磨及び電解研磨等の手段を施してその表面
の酸化膜を除去する。なお、この酸化膜の除去は上記手
段に限らず、種々の方法を適用することができる。

【００１８】次に、この析出硬化後の銅合金板材に対し
、平坦化加工を施す。具体的には、図１に示すようなテ
ンションレベラーにより、銅合金板材の表面を平坦化す
る。このテンションレベラーにおいては、銅合金板材１
は送り出しリール２に巻回されており、この送り出しリ
ール２から送り出された板材１は上流側張力ロール４ａ
，４ｂ，４ｃ、レベラーロール５，６及び下流側張力ロ
ール７ａ，７ｂ，７ｃを経て巻き取りリール３に巻き取
られるようになっている。

【００１９】このように構成されたテンションレベラー
においては、送り出しリール２から巻き解かれて送り出
された板材１は前後の張力ロール４，７により強く引っ
張られた状態で、中央のレベラーロール５，６によって
幅方向及び長手方向の形状を矯正され、平坦化される。 なお、この平坦化加工において、通常、板材１の板厚は
変化しない。また、平坦化加工は前述のテンションレベ
ラーに限らず、張力ロール４ａ，４ｂ，４ｃ，７ａ，７
ｂ，７ｃを具備しないローラーレベラー等、種々の装置
を使用することができる。

【００２０】板材の内部歪に対しては、歪取り焼鈍処理
を施す。この歪取り焼鈍処理は、通常、板材を３００〜
６００℃に加熱して行う。これにより、内部歪が除去さ
れて板材のバネ限界値が向上する。そうすると、板材の
曲げ強度が高くなるため、ＩＣ製造工程途中の運搬時及
びセパレータのテーピング時にインナーリードの外力に
よる変形が起きにくくなる。

【００２１】ところで、平坦化加工と歪取り焼鈍処理と
は、その工程順序は任意である。但し、平坦度に対する
要求がよりきびしい場合には、歪取り焼鈍処理した後に
、平坦化加工する。一方、高いバネ限界値が要求される
場合には、平坦化加工した後に、歪取り焼鈍処理する。

【００２２】このようにして、本実施例においては、酸
化膜を除去した後、平坦化加工及び内部歪取り焼鈍処理
を行うので、メッキ性及び半田付け性が向上し、エッチ
ング性が優れたリードフレーム用銅合金を得ることがで
きる。即ち、本実施例は、４２合金及びＣ７０２５０と
いう従来のリードフレーム用合金の替わりに、高強度で
あると共に、熱伝導率及び導電率が高いＢｅ−Ｎｉ−Ｃ
ｕ合金を使用してその特性を有効に利用し、このＢｅ−
Ｎｉ−Ｃｕ合金の欠点である平坦度、エッチング性及び
メッキ性については、この合金を析出硬化させた後に、
その表面の酸化膜を除去し、更に平坦化加工及び歪み取
り焼鈍を加えることによって向上させた。これにより、
リードフレーム用材料として平坦度等の基本的な特性も
満足すると共に、その強度が従来のリードフレームより
も著しく向上したリードフレーム用銅合金を得ることが
できる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、析出硬化させた後、酸
化膜を除去し、次いで平坦化加工及び内部歪み取り焼鈍
処理を施すから、リードフレーム用材料として必須の平
坦度、エッチング性及びメッキ性等が優れていると共に
、強度、導電率及び熱伝導度が優れていて、多ピンのリ
ードフレーム用材料として好適のリードフレーム用銅合
金を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にて使用するテンションローラ
を示す模式図である。

【符号の説明】

１；板材 ２，３；リール ４ａ，４ｂ，４ｃ，７ａ，７ｂ，７ｃ；矯正ロール５，
６；レベラーロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｂｅ及びＮｉを含有し、残部がＣｕ及
   び不可避的不純物からなる銅合金を８５０〜９５０℃に
   加熱した後１０〜２００℃／秒の冷却速度で冷却する溶
   体化処理工程と、その後に冷間圧延する圧延工程とを１
   又は複数回繰り返し、得られた圧延材を４００〜５５０
   ℃に２分〜２時間保持して析出硬化させ、この析出硬化
   処理により生成した酸化膜を除去した後、平坦化加工及
   び歪取り焼鈍をこの順に又は逆の順に実施することを特
   徴とするリードフレーム用銅合金の製造方法。