JP2002118223A - 半導体用銅系リード材およびその製造方法 - Google Patents
半導体用銅系リード材およびその製造方法Info
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Abstract
導体用銅系リード材およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 圧延または圧延後矯正加工された銅系板
条材からなるリード材において、前記銅系板条材の表面
から板厚の0〜2/3 の範囲で任意の厚さのエッチング加
工したときの反りの曲率kが0.003 以下の半導体用銅系
リード材。なお、前記kは前記銅系板条材から切出した
長さ(圧延方向と平行) 100〜200mm 、幅(圧延方向と
直角)20mmのサンプルを、図1に示すように凸側を上に
して配したときの高さy(mm)と端部間最短距離x(m
m)を下式に代入して求めた数値である。 k=1/ρ、ρ=(y/2)+(x2 /8y) 前記リード材は、圧延後の銅系板条材に伸び率0.01%以
上、0.30%未満を付与して矯正加工Aを施し、次いで加
熱炉内で5N/mm2 以上、50N/mm2 未満の張力を付与
して矯正加工Bを施すことにより容易に製造できる。
Description
行っても反りが生じ難い半導体用銅系リード材およびそ
の製造方法に関する。
2アロイ(Fe−Ni系合金)の板条材が使用されてい
る。そして、これら板条材は、半導体チップを搭載する
ダイパット部とリード部からなるリードフレーム形状体
にプレス打抜きされ、ダイパット部表面は、半導体チッ
プおよびボンディングワイヤの接合性を高めるためディ
ンプル状にハーフエッチングされる。
を熱間圧延し、次いで冷間圧延と焼鈍を繰り返し施し、
最後に仕上調質圧延を施して製造されていたが、近年の
電子機器の小型化および高集積度化に伴って、半導体用
リード材には薄肉、高強度、高平坦度が要求されるよう
になり、このため前記仕上調質圧延後の板条材はマルチ
ロールレベラーなどにより矯正加工されるようになっ
た。
レベラーを用いて銅系板条材を十分矯正加工するには、
入側インターメッシュ量を3.0mm以上、ユニット張
力を50N/mm2 以上に設定する必要があり、このた
め銅系板条材には大きな内部残留応力(以下、残留応力
と略記する)が発生し、この銅系板条材を用いると、例
えば、リードフレーム形状体のダイパット部は、前述の
ディンプル状ハーフエッチングを施すと反りが生じて、
半導体チップやボンディングワイヤの接合性が著しく低
下するという問題がある。本発明は、エッチング加工を
行っても反りが生じ難い半導体用銅系リード材およびそ
の製造方法の提供を目的とする。
圧延または圧延後矯正加工された銅系板条材からなるリ
ード材において、前記銅系板条材の表面から板厚の0〜
2/3の範囲で任意の厚さのエッチング加工したときの
反りの曲率kが0.003以下であることを特徴とする
半導体用銅系リード材。なお、前記kは前記銅系板条材
から切出した長さ(圧延方向と平行)100〜200m
m、幅(圧延方向と直角)20mmのサンプルを、図1
に示すように凸側を上にして配したときの高さy(m
m)と端部間最短距離x(mm)を下式に代入して求め
た数値である。 k=1/ρ、ρ=(y/2)+(x2 /8y) ここで、サンプルは測定の便宜上、長さ100〜200
mm、幅20mmとしたのであって、任意の値で問題な
い。
に、伸び率0.01%以上、0.30%未満を付与して
矯正加工Aを施し、次いで加熱炉内で1N/mm2 以
上、50N/mm2 未満の張力を付与して矯正加工Bを
施し銅系板条材とすることを特徴とする請求項1記載の
半導体用銅系リード材の製造方法である。
記銅系板条材の表面から板厚の0〜2/3の範囲で任意
の厚さのエッチング加工したときの反りの曲率kを0.
003以下に規定する理由は、曲率kが0.003を超
えると、例えば、ダイパット部に半導体チップやボンデ
ィングワイヤを良好に接合できなくなるためである。
板条材を所定張力を付与して矯正加工Aを施し、次いで
加熱炉内で所定張力を付与して矯正加工Bを施して、矯
正加工Aで生じた残留応力を除去しつつ、銅系板条材を
さらに矯正する方法である。矯正加工Bは加熱炉内で行
うため残留応力が生じ難い。
ルチロールレベラー1により施される。マルチロールレ
ベラー1は、径が10〜20mmのワークロール2を5
〜25本配列したもので、銅系板条材3は張力が付与さ
れた状態でその上面と下面がワークロール2面に次々に
接触して矯正加工される。前記張力はマルチロールレベ
ラー1の前後に配したブライドルロール群4により制御
される。
び率を0.01%以上、0.30%未満に規定する理由
は、伸び率が0.01%未満ではその効果が十分に得ら
れず、伸び率が0.30%以上では残留応力が大きくな
り、次の矯正加工Bで前記残留応力を除去するのが困難
になるためである。
与された状態で、横型加熱炉5内に配置された1個の矯
正用ロール6(図3イ)により、或いは縦型加熱炉9内
に配置された2個の矯正用ロール6(図3ロ)により矯
正加工される。ここで矯正ロール6は3個配置しても
(図3ハ)或いは3個以上配置しても良く、矯正用ロー
ル6は個数が多いほどより良好に矯正される。前記張力
はアンコイラー7とコイラー8により制御される。図3
(ロ)で10はガイドロールである。図3(イ)、
(ロ)に示した矯正用ロール6の径は100mm以上が
望ましい。
力を1N/mm2 以上、50N/mm2 未満に規定する
理由は、1N/mm2 未満ではその効果が十分に得られ
ず、50N/mm2 以上では材料にしわが発生し、また
平坦度が低下するためである。前記張力を加熱炉内で付
与する理由は、高温で張力を付与する方が残留応力が除
去され易く、また残留応力が生じ難いためである。矯正
加工Bにおける加熱炉温度は、銅系板条材の材種、形
状、寸法などにより適宜選定される。
を連続して行うとか、矯正加工Aと矯正加工Bの間にス
リッタ工程を入れるなどにより生産性を向上させること
ができる。
る。 (実施例1)Snを0.25wt%、Crを0.30w
t%含有し、残部が不可避不純物とCuからなる銅合金
を常法にて溶解鋳造して鋳塊とし、この鋳塊を面削後、
熱間圧延し、次いで冷間圧延と焼鈍を繰り返し施し、最
終焼鈍後の冷間圧延(最終仕上調質圧延)を圧延率40
%で施して厚さ0.2mmの銅素材とし、この銅素材
に、図2に示した方法により矯正加工Aを、次いで図3
(イ)に示した方法により矯正加工Bを連続して施して
銅系板条材を製造した。矯正加工Bでは径が150mm
のロールを1本用いた。矯正加工A、Bでの張力は本発
明規定値内で種々に変化させた。矯正加工Bで、加熱炉
温度は500℃とし、銅系板条材の炉内通過時間は5秒
とした。
した方法により施した他は、実施例1と同じ方法により
銅系板条材を製造した。矯正加工Bでは径が150mm
の矯正ロールを2本用いた。
本発明規定値を超えて付与した他は、実施例1と同じ方
法により銅系板条材を製造した。
で張力を本発明規定値を超えて付与し、また矯正加工B
で矯正ロールを用いなかった他は、実施例1と同じ方法
により銅系板条材を製造した。
で製造した各々の銅系板条材について(1)急峻度、
(2)カール(真直性)、(3)エッチング加工(表面
除去)前後の反りの曲率k、および(4)ディンプル状
にエッチング加工後のダイパット部の反り量を調べた。 (1)急峻度は、図4に示すように、銅系板条材3のう
ねりの高さhをそのピッチpで除した百分率((h/
p)×100%)で表した。急峻度が0.3%以下を合
格、0.3%超えを不合格と判定した。 (2)カールは、図5に示すように、長さ(圧延方向に
平行)1mの銅系板条材3を壁に吊り下げ、カールして
壁から離れた銅系板条材3下端の壁からの距離aで表し
た。距離aが50mm以下を合格、50mm超えを不合
格と判定した。
延方向に平行)200mm、幅(圧延方向に直角)20
mmのサンプルを切出して、切出したまま、および表面
を前記銅系板条材を厚さの50%までエッチング加工
(除去)して測定した。曲率kは、図1に示すように、
凸側を上にして配したときの高さy(mm)と端部間最
短距離x(mm)を測定し、これをk=1/ρ、ρ=
(y/2)+(x 2 /8y)の式に代入して求めた。k
が0.003以下のものは合格、0.003超えのもの
は不合格と判定した。 (4)ダイパット部の反り量は、図6に示すように、銅
系板条材から長さ(圧延方向に平行)20mm、幅(圧
延方向に直角)20mmのサンプルを切出し、これをデ
ィンプル状にエッチング加工したときの反りの高さhを
測定して判定した。ディンプルの深さは0.1mm、デ
ィンプル面積はサンプル面積の10%(40mm2 )と
した。反り高さが10μm以下を合格、10μm超えを
不合格と判定した。結果を表1に示す。またエッチング
加工(除去)厚さと曲率kの関係を図7に例示した。表
1にはエッチングによる除去厚さが50μm(初期厚さ
の25%)および100μm(初期厚さの50%)のと
きの曲率kを記載した。
o.1〜9は、いずれも、曲率kが本発明規定値内にあ
り、従ってダイパット部の反り量が合格ラインの10μ
m以下になり、急峻度、カールなどのリード材に要求さ
れる特性も満足し、リード材として総合的に良好と判定
された。これに対し、比較例のNo.10〜18は、い
ずれも、矯正加工Aまたは/およびBの張力が本発明規
定値外のため、曲率kが本発明で規定する0.003を
超え、従ってダイパット反り量が10μmを超え不合格
となった。さらにNo.12、13、15は急峻度およ
びカールに劣り、No.10、11、14はカールに劣
った。矯正加工Bで50N/mm2 以上の張力が付与さ
れたもの(No.12、13、15)は表面にしわが発
生した(表示省略)。このようなことから、比較例品は
全て総合的に不良と判定された。なお、図7に示すよう
に、曲率kは、本発明例(No.2、4、7、9)では
板厚の0〜100μmを任意にエッチング除去しても曲
率kが0.003を超えることはない。これに対して、
比較例(No.10、13、15、18)ではエッチン
グ除去量が100μm以内で曲率kが0.003を超え
ている。前記実施例では、リードフレームについて説明
したが、本発明はリードフレームに限らず、任意の半導
体用リードに適用してその効果が発現される。
銅系リード材は、表面から板厚の0〜2/3の範囲で任
意の厚さのエッチング加工したときの反りの曲率kが
0.003以下のため、例えばリードフレーム材にあっ
ては、ダイパット部にディンプル状のハーフエッチング
を施しても、ダイパット部に反りが生じず、半導体チッ
プおよびボンディングワイヤが良好に接合される。前記
曲率kが0.003以下の銅系板条材は、圧延後の銅系
板条材に、伸び率0.01%以上、0.30%未満を付
与する矯正加工Aを施し、次いで加熱炉内で1N/mm
2 以上、50N/mm2 未満の張力を付与する矯正加工
Bを施すことにより容易に製造できる。依って、工業上
顕著な効果を奏する。
である。
である。
正加工Bの説明図である。
る。
る。
法の説明図である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 圧延または圧延後矯正加工された銅系板
条材からなるリード材において、前記銅系板条材の表面
から板厚の0〜2/3の範囲で任意の厚さのエッチング
加工したときの反りの曲率kが0.003以下であるこ
とを特徴とする半導体用銅系リード材。なお、前記kは
前記銅系板条材から切出した長さ(圧延方向と平行)1
00〜200mm、幅(圧延方向と直角)20mmのサ
ンプルを、図1に示すように凸側を上にして配したとき
の高さy(mm)と端部間最短距離x(mm)を下式に
代入して求めた数値である。 k=1/ρ、ρ=(y/2)+(x2 /8y) - 【請求項2】 圧延後の銅素材に、伸び率0.01%以
上、0.30%未満を付与して矯正加工Aを施し、次い
で加熱炉内で1N/mm2 以上、50N/mm2 未満の
張力を付与して矯正加工Bを施し銅系板条材とすること
を特徴とする請求項1記載の半導体用銅系リード材の製
造方法。
Priority Applications (1)
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JP2000306092A JP3869199B2 (ja) | 2000-10-05 | 2000-10-05 | 半導体用銅系リード材の製造方法 |
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