專利名稱：電子部件材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及引線框(半導(dǎo)體等)或端子(也包含連接器)等電子部件材料。
背景技術(shù)：
目前，半導(dǎo)體裝置所使用的弓I線框或連接器所使用的端子等，考慮其導(dǎo)電性或組裝時(shí)的強(qiáng)度等，大多由Cu合金構(gòu)成(例如，參照專利文獻(xiàn)1)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特開平8-1721M號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，用Cu合金制造的電子部件材料，由于其重量較重，正在尋求輕量化。另外， 由于Cu合金的原材料費(fèi)用高，耗費(fèi)成本，因此正在尋求便宜的材料。本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，目的在于提供一種可替代Cu合金而使用、實(shí)現(xiàn)輕量化，并且還可實(shí)現(xiàn)原材料費(fèi)用降低的電子部件材料。用于解決課題的手段遵循所述目的的第1發(fā)明的電子部件材料，在經(jīng)過退火處理使抗拉強(qiáng)度達(dá)到 200 300MPa且維氏硬度Hv達(dá)到65 100的Al合金的基材表面，形成有由Ni、Ni合金、 Cu、Cu合金、Ag、Ag合金、Sn、Sn合金、Pd、Pd合金、Au、或Au合金的任意一種或兩種以上構(gòu)
成的第一鍍層。在第1發(fā)明的電子部件材料中，所述Al合金的基材含有Si :0. 4質(zhì)量％以下、Fe 0. 5質(zhì)量％以下、Cu 2. 4質(zhì)量％以下、Mn :0. 05 1. 0質(zhì)量％、Mg :2. 4 5. 6質(zhì)量％、Cr
0.35質(zhì)量％以下、Zn 7. 3質(zhì)量％以下、及Ti :0. 2質(zhì)量％以下，可以含有其他不可避免的雜質(zhì)。在第ι發(fā)明的電子部件材料中，所述第一鍍層大多情況是經(jīng)由ai或ai合金的第二鍍層在所述基材的表面形成。在第1發(fā)明的電子部件材料中，所述第二鍍層的平均厚度可以大于0且為5. 0 μ m 以下。在第1發(fā)明的電子部件材料中，所述第一鍍層的平均厚度優(yōu)選為0. 5 ΙΟμπι。在第1發(fā)明的電子部件材料中，優(yōu)選為引線框。遵循所述目的的第2發(fā)明的電子部件材料，在使抗拉強(qiáng)度達(dá)到90 700ΜΙ^且維氏硬度Hv達(dá)到30 230的Al合金的基材的表面，形成有由Ni、Ni合金、Cu、Cu合金、Ag、 Ag合金、Sn、Sn合金、Pd、Pd合金、Au、或Au合金的任意一種或兩種以上構(gòu)成的第一鍍層。在第2發(fā)明的電子部件材料中，所述Al合金的基材含有Si :13.0質(zhì)量％以下、Fe
1.5質(zhì)量％以下、Cu :6. 8質(zhì)量％以下、Mn :1. 5質(zhì)量％以下、Mg :5. 6質(zhì)量％以下、Cr :0. 5質(zhì)量％以下、Zn :8. 4質(zhì)量％以下、及Ti :0. 2質(zhì)量％以下，可以包含其他不可避免的雜質(zhì)。在第2發(fā)明的電子部件材料中，所述第一鍍層大多情況是經(jīng)由Si或Si合金的第二鍍層在所述基材的表面形成。在第2發(fā)明的電子部件材料中，所述第二鍍層的平均厚度可以大于0且為5. 0μ m 以下。在第2發(fā)明的電子部件材料中，優(yōu)選所述第一鍍層的平均厚度為0. 5 ΙΟμπι。在第2發(fā)明的電子部件材料中，優(yōu)選為汽車用的接點(diǎn)部件或匯流條用部件。發(fā)明效果第1發(fā)明的電子部件材料，使用經(jīng)過退火處理使抗拉強(qiáng)度達(dá)到200 300ΜΙ^且維氏硬度Hv達(dá)到65 100的Al合金的基材，因此作為電子部件材料能夠具備足夠的強(qiáng)度和導(dǎo)電性。進(jìn)而，該Al合金進(jìn)行了退火處理。因此，例如，在將該電子部件材料用于引線框的情況下，即使經(jīng)過管芯焊接工序、模制工序、浸沾軟釬焊工序等半導(dǎo)體裝配(組裝)工序的熱過程，也可以抑制、進(jìn)而防止引線框的強(qiáng)度變差。另外，例如，在將該電子部件材料用于端子的情況下，即使經(jīng)過樹脂成形時(shí)、或向基材上裝配端子時(shí)的熱過程，也可抑制、進(jìn)而防止端子的強(qiáng)度變差。而且，通過在該Al合金的基材表面形成第一鍍層，例如，在將該電子部件材料用于引線框的情況下，可以改善釬焊料的濡濕性(釬焊性)。因此，可以替代銅合金而將Al合金用于引線框或端子，實(shí)現(xiàn)它們的輕量化，并且實(shí)現(xiàn)原材料費(fèi)用的降低。在第2發(fā)明的電子部件材料中，由于使用抗拉強(qiáng)度達(dá)到90 700MPa且維氏硬度 Hv達(dá)到30 230的Al合金的基材，因此能夠具備用于電子部件材料的足夠的強(qiáng)度和導(dǎo)電性。另外，通過在該Al合金的基材的表面形成第一鍍層，例如，將該電子部件材料用于汽車用的接點(diǎn)部件或匯流條用部件的情況下，可以改善接觸可靠性(接觸電阻)、抗蝕性、強(qiáng)度、 導(dǎo)電率等。因此，可替代銅合金(也包含純銅)而將Al合金用于汽車用的接點(diǎn)部件或匯流條用部件，實(shí)現(xiàn)它們的輕量化，并且實(shí)現(xiàn)原材料費(fèi)用的降低。在第1、第2發(fā)明的電子部件材料中，由于在Al合金的基材表面經(jīng)由Si或Si合金的第二鍍層形成有第一鍍層，因此能夠在Al合金的基材表面穩(wěn)定地形成電子部件材料所要求的第一鍍層。在此，由于第二鍍層的平均厚度為大于0且為5. 0 μ m以下(僅為置換鍍敷時(shí)，優(yōu)選1. 0 μ m以下)，因此，考慮經(jīng)濟(jì)性等不過厚，可以充分地確保第一鍍層與Al合金的基材的結(jié)合力。而且，由于第一鍍層的平均厚度、特別是第一鍍層為單一的Ni鍍層時(shí)的Ni鍍層的平均厚度為0. 5 ΙΟμπι，考慮經(jīng)濟(jì)性等不過厚，可以確保例如良好的釬焊料的濡濕性。此外，電子部件材料為引線框、特別是分立半導(dǎo)體用引線框時(shí)，引線框具備足夠的強(qiáng)度和導(dǎo)電性，并且，即使受到半導(dǎo)體裝配工序中的熱，也可抑制、進(jìn)而防止強(qiáng)度變差，因此，本發(fā)明的效果變得更加顯著。另外，電子部件材料為汽車用的接點(diǎn)部件或匯流條用部件時(shí)，由于可以用于目前使用純銅或銅合金的部分，因此本發(fā)明的效果變得更加顯著。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子部件材料即引線框的部分側(cè)剖面圖。符號說明10:基材、11:引線框、12:基底附著層(第二鍍層)、13:功能鍍層(第一鍍層)
具體實(shí)施例方式接著，參照附圖對將本發(fā)明具體化的實(shí)施方式進(jìn)行說明，供理解本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子部件材料為，作為通電材料替代目前使用的Cu合金(銅合金)而將Al合金(鋁合金)作為基材(母材)10使用，從而可實(shí)現(xiàn)輕量化，并且實(shí)現(xiàn)原材料費(fèi)用的降低的引線框11。下面進(jìn)行詳細(xì)說明。作為引線框11的基材10的Al合金為經(jīng)退火處理，使抗拉強(qiáng)度達(dá)到200 300MPa 且維氏硬度Hv達(dá)到65 100的Al合金。在此，之所以將抗拉強(qiáng)度設(shè)定為200 300MPa、維氏硬度Hv設(shè)定為65 100，是因?yàn)橐鳛橐€框使用，就要使Al合金具備必要的強(qiáng)度和硬度。具體地說，抗拉強(qiáng)度不足 200MPa、或維氏硬度Hv不足65時(shí)，Al合金過軟，不能作為引線框的基材使用。另外，抗拉強(qiáng)度大于300MPa、或維氏硬度Hv大于100時(shí)，Al合金不能夠具備作為引線框的基材可使用的導(dǎo)電率(例如，25% IACS以上程度)(導(dǎo)電率變低、電流不易流通)，也不能維持彎曲加工性。作為具備上述的抗拉強(qiáng)度和維氏硬度Hv的Al合金，是含有Si (硅)0. 4質(zhì)量％以下、Fe(鐵)0.5質(zhì)量％以下、Cu :2.4質(zhì)量％以下、Mn(錳)0· 05 1. 0質(zhì)量％、Mg (鎂) 2.4 5.6質(zhì)量％、Cr(鉻)0· 35質(zhì)量％以下、Zn (鋅)7· 3質(zhì)量％以下、及Ti (鈦)0.2 質(zhì)量％以下，且含有其它不可避免的雜質(zhì)的Al合金。另外，Si、i^e、Cu、Cr、Zn、及Ti的各下限值為0或大于0質(zhì)量％。該Al合金在不使Al的抗蝕性變差的情況下使強(qiáng)度得到提高，相當(dāng)于JIS標(biāo)準(zhǔn) (JISH4000鋁及鋁合金的板及條)表示的5000號類(Al-Mg類)、6000號類(Al-Mg-Si類)、 及7000號類(Al-Zn-Mg類)的Al合金。而且，由于該Al合金還進(jìn)行了退火處理(例如，330 360°C左右)，因此即使在釬焊時(shí)候受到熱，也可抑制、進(jìn)而防止強(qiáng)度變差。因此，用該Al合金制造的引線框11能夠具備在半導(dǎo)體組裝時(shí)不會變形的強(qiáng)度，并且具備作為半導(dǎo)體制品所必要的強(qiáng)度。另外，高強(qiáng)度的Al合金即6000號類的Al合金(Al-Mg-Si類)的一部分，有可能因釬焊時(shí)受到的熱(例如，360°C左右)而發(fā)生軟化。因此，使用上述構(gòu)成的Al合金(例如， 包含 JIS標(biāo)準(zhǔn)的 A 5154、5056、5082、5182、5083、5086、7075、7178 等)，特別優(yōu)選使用 JIS標(biāo)準(zhǔn)的A 5182-0材料。所謂該“0材料”是指進(jìn)行了退火的材料。具體地說，JIS標(biāo)準(zhǔn)的A 5182-0材料為含有Si :0. 20質(zhì)量％以下、!^e :0. 35質(zhì)量％ 以下、Cu 0. 15 質(zhì)量％ 以下、Mn 0. 20 0. 50 質(zhì)量％、Mg :4. 0 5. 0 質(zhì)量 ％、Zn :0. 25 質(zhì)量％以下、Cr 0. 10質(zhì)量％以下、及Ti 0. 10質(zhì)量％以下的材料，且為進(jìn)一步在345°C左右實(shí)施了退火處理，使抗拉強(qiáng)度達(dá)到250 ^OMPa且維氏硬度Hv達(dá)到67 90程度的材料。
另外，上述的JIS標(biāo)準(zhǔn)的A 5154為含有Si :0. 25質(zhì)量％以下、Fe :0. 40質(zhì)量％以下、Cu 0. 10質(zhì)量％以下、Mn 0. 10質(zhì)量％以下、Mg :3. 1 3. 9質(zhì)量％、Si :0. 20質(zhì)量％以下、Cr 0. 15 0. 35質(zhì)量％、及Ti :0. 20質(zhì)量％以下的材料。另外，A 5056為含有Si :0. 30質(zhì)量％以下、!^e :0. 40質(zhì)量％以下、Cu :0. 10質(zhì)量％ 以下、Mn 0. 05 0. 20質(zhì)量％、Mg :4. 5 5. 6質(zhì)量％、Zn :0. 10質(zhì)量％以下、及Cr :0. 05
0.20質(zhì)量％的材料。A 5082為含有Si :0. 20質(zhì)量％以下、!^e :0. 35質(zhì)量％以下、Cu :0. 15質(zhì)量％以下、 Mn 0. 15質(zhì)量％以下、Mg 4. 0 5. 0質(zhì)量％、Zn ；0. 25質(zhì)量％以下、Cr :0. 15質(zhì)量％以下、 及Ti 0. 10質(zhì)量％以下的材料。A 5083為含有Si :0. 40質(zhì)量％以下、!^e :0. 40質(zhì)量％以下、Cu :0. 10質(zhì)量％以下、 Mn 0. 40 1. 0 質(zhì)量％、Mg :4. 0 4. 9 質(zhì)量％、Zn :0. 25 質(zhì)量％ 以下、Cr :0. 05 0. 25 質(zhì)量％、及Ti 0. 15質(zhì)量％以下的材料。A 5086為含有Si :0. 40質(zhì)量％以下、!^e :0. 50質(zhì)量％以下、Cu :0. 10質(zhì)量％以下、 Mn 0. 2 0. 7 質(zhì)量％、Mg :3. 5 4. 5 質(zhì)量％、Zn :0. 25 質(zhì)量％ 以下、Cr :0. 05 0. 25 質(zhì)量％、及Ti 0. 15質(zhì)量％以下的材料。而且，JIS標(biāo)準(zhǔn)的A 7075為含有Si :0. 40質(zhì)量％以下、Fe :0. 50質(zhì)量％以下、Cu
1.2 2. 0 質(zhì)量％、Mn :0. 30 質(zhì)量％ 以下、Mg :2. 1 2. 9 質(zhì)量％、Zn :5. 1 6. 1 質(zhì)量％、Cr 0. 18 0. 28質(zhì)量％、及Ti 0. 20質(zhì)量％以下的材料。A 7178為含有Si :0. 40質(zhì)量％以下、Fe :0. 50質(zhì)量％以下、Cu 1. 6 2. 4質(zhì)量％、 Mn 0. 30 質(zhì)量％ 以下、Mg 2. 4 3. 1 質(zhì)量％、Zn :6. 3 7. 3 質(zhì)量％、Cr :0. 18 0.沘質(zhì)量％、及Ti 0. 20質(zhì)量％以下的材料。另外，只要是具備所述的抗拉強(qiáng)度和維氏硬度Hv的Al合金，也可以使用6000號類的 Al 合金(例如 JIS 標(biāo)準(zhǔn)的 A 6101、6003、6005A、6N01 (6005C)、6151、6060、6061、6洸2、 6063,6181,6082 等)。在此，上述JIS標(biāo)準(zhǔn)的A 6101為含有Si :0. 30 0. 70質(zhì)量％、Fe :0. 50質(zhì)量％以下、Cu 0. 10質(zhì)量％以下、Mn 0. 03質(zhì)量％以下、Mg :0. 35 0. 80質(zhì)量％、Zn :0. 10質(zhì)量％ 以下、Cr :0. 03質(zhì)量％以下、及B (硼)0. 06質(zhì)量％以下的材料。另外，A6003 為含有 Si :0. ；35 1. 0 質(zhì)量％、！^e :0. 60 質(zhì)量％ 以下、Cu :0. 10 質(zhì)量％以下、Mn 0. 80質(zhì)量％以下、Mg 0. 80 1. 5質(zhì)量％、Zn :0. 20質(zhì)量％以下、Cr :0. 35質(zhì)量％以下、及Ti 0. 10質(zhì)量％以下的材料。A 6005A 為含有 Si :0. 50 0. 90 質(zhì)量％、Fe :0. ；35 質(zhì)量％ 以下、Cu :0. 30 質(zhì)量％以下、Mn 0. 50質(zhì)量％以下、Mg 0. 40 0. 70質(zhì)量％、Zn :0. 20質(zhì)量％以下、Cr :0. 30質(zhì)量％ 以下、Ti 0. 10質(zhì)量％以下、及Mn+Cr :0. 12 0. 50質(zhì)量％的材料。A 6N01 為含有 Si :0. 40 0. 90 質(zhì)量％、Fe :0. 35 質(zhì)量％ 以下、Cu :0. 35 質(zhì)量％以下、Mn 0. 50質(zhì)量％以下、Mg 0. 40 0. 80質(zhì)量％、Zn :0. 25質(zhì)量％以下、Cr :0. 30質(zhì)量％ 以下、Ti 0. 10質(zhì)量％以下、及Mn+Cr :0. 50質(zhì)量％以下的材料。A 6151為含有Si :0. 60 1. 2質(zhì)量％、Fe :1. 0質(zhì)量％以下、Cu :0. ；35質(zhì)量％以下、 Mn 0. 20 質(zhì)量％ 以下、Mg 0. 45 0. 80 質(zhì)量％、Zn :0. 25 質(zhì)量％ 以下、Cr :0. 15 0. ；35 質(zhì)量％、及Ti 0. 15質(zhì)量％以下的材料。
A 6060 為含有 Si :0. 30 0. 60 質(zhì)量％、Fe :0. 10 0. 30 質(zhì)量％、Cu :0. 10 質(zhì)量％ 以下、Mn 0. 10質(zhì)量％以下、Mg 0. 35 0. 60質(zhì)量％、Zn :0. 15質(zhì)量％以下、Cr :0. 05質(zhì)量％ 以下、及Ti 0. 10質(zhì)量％以下的材料。A 6061 為含有 Si :0. 40 0. 80 質(zhì)量％、Fe :0. 70 質(zhì)量％ 以下、Cu :0. 15 0. 4 質(zhì) fi%,Mn :0. 15 質(zhì)量％ 以下、Mg 0. 80 1. 2 質(zhì)量％、Zn :0. 25 質(zhì)量％ 以下、Cr :0. 04 0. 35 質(zhì)量％、及Ti 0. 15質(zhì)量％以下的材料。A 6262 為含有 Si :0. 40 0. 80 質(zhì)量％、Fe :0. 70 質(zhì)量％ 以下、Cu :0. 15 0.40 質(zhì)量％、]^ 0. 15 質(zhì)量％ 以下、Mg 0. 80 1. 2 質(zhì)量％、Zn :0. 25 質(zhì)量％ 以下、Cr :0. 04 0. 14 質(zhì)量％、Ti :0. 15質(zhì)量％以下、Bi(鉍)0.40 0.70質(zhì)量％、及Pb(鉛)0· 40 0. 70質(zhì)量％的材料。A 6063 為含有 Si :0. 20 0. 60 質(zhì)量％、Fe :0. 35 質(zhì)量％ 以下、Cu :0. 10 質(zhì)量％以下、Mn 0. 10質(zhì)量％以下、Mg 0. 45 0. 90質(zhì)量％、Zn :0. 10質(zhì)量％以下、Cr :0. 10質(zhì)量％ 以下、及Ti 0. 10質(zhì)量％以下的材料。A 6181 為含有 Si :0. 80 1. 2 質(zhì)量％、Fe :0. 45 質(zhì)量％ 以下、Cu :0. 10 質(zhì)量％ 以下、Mn 0. 15質(zhì)量％以下、Mg 0. 60 1. 0質(zhì)量％、Zn :0. 20質(zhì)量％以下、Cr :0. 10質(zhì)量％以下、及Ti 0. 10質(zhì)量％以下的材料。A 6082 為含有 Si :0. 70 1. 3 質(zhì)量％、Fe :0. 50 質(zhì)量％ 以下、Cu :0. 10 質(zhì)量％ 以下、Mn 0. 40 1. 0 質(zhì)量％、Mg :0. 60 1. 2 質(zhì)量％、Zn :0. 20 質(zhì)量％ 以下、Cr :0. 25 質(zhì)量％ 以下、及Ti 0. 10質(zhì)量％以下的材料。如上所述，Al合金為以鋁(密度2.70g/cm3)為主體(Al為90質(zhì)量％以上)的合金，其密度為以銅(密度8.96g/cm3)為主體的Cu合金的約1/3左右。因此，與現(xiàn)有的使用 Cu合金的引線框相比較，使用Al合金的引線框可實(shí)現(xiàn)輕量化。進(jìn)而，通過使用該引線框制造半導(dǎo)體，可將其重量減小到現(xiàn)有的約二分之一的程度。此外，由于與Cu合金相比較，Al合金便宜，因此還可實(shí)現(xiàn)原材料費(fèi)用的降低。另外，由于在Al合金中不含例如，RoHS或ELV等中所規(guī)定的限制物質(zhì)，對環(huán)境有利并且可以循環(huán)使用。另外，循環(huán)使用需要的能量也比循環(huán)使用銅合金時(shí)小。雖然該Al合金的導(dǎo)電率(31% IACS)及熱傳導(dǎo)率(0. 12kff/(m-°C ))比現(xiàn)有引線框所使用的Cu合金的導(dǎo)電率(92% IACS)及熱傳導(dǎo)率(0. 36kff/(m · °C ))都差，但在作為引線框的基材可使用的范圍。另外，所謂“％ IACS”，是表示相對于標(biāo)準(zhǔn)退火銅線的金屬或合金的導(dǎo)電性的單位。另外，Al合金的延伸率OO 30%左右)比Cu合金的延伸率以上)大。而且，關(guān)于彎曲加工性(成型加工性)，由于Al合金是比Cu合金容易發(fā)生加工硬化的材料，因此其彎曲加工性比Cu合金差(直至斷裂的重復(fù)彎曲次數(shù)，Cu合金為三次，而 Al合金為兩次)，但上述的Al合金不僅可維持必要的強(qiáng)度特性而且也可以進(jìn)行彎曲加工。因此，可替代Cu合金而將Al合金用于引線框。在以上所示的Al合金的基材10的表面，依次形成有基底附著層(第二鍍層之一例)12和功能鍍層(第一鍍層之一例)13。該基底附著層12由Si或Si合金鍍層構(gòu)成，是為了在由Al合金構(gòu)成的基材10的表面形成功能鍍層13而使用的層。因此，就基底附著層12的平均厚度而言，只要可在基材10的表面形成功能鍍層13，就沒有特別限定，但考慮經(jīng)濟(jì)性等，不宜過厚，厚度最好設(shè)定為例如，大于0且為5. 0 μ m以下(優(yōu)選1. 0 μ m以下)。另外，關(guān)于下限值，只要是可確保足夠的結(jié)合力的厚度，現(xiàn)實(shí)中為0. 005 μ m(優(yōu)選0. 01 μ m)以上即可。在此，功能鍍層13也可以不經(jīng)由基底附著層(基底附著層0 μ m)而在Al合金的基材10的表面直接形成。為了在引線框的情況下使釬焊料的濡濕性(釬焊性)良好，并且為了在接點(diǎn)部件 (端子)的情況下使釬焊料的濡濕性和抗蝕性及電接觸可靠性良好，在Al合金的基材10 的最表面形成功能鍍層13。另外，功能鍍層13由Ni(鎳)、Ni合金、Cu、Cu合金、Ag(銀)、 Ag合金、Sn (錫)、Sn合金、Pd (鈀)、Pd合金、Au (金)、或Au合金的任意一種或兩種以上構(gòu)成。另外，由兩種以上構(gòu)成功能鍍層時(shí)，是在基底附著層12上依次形成例如，M鍍層、Cu 鍍層及Ag鍍層。該功能鍍層13是為了確保釬焊料向引線框的良好的濡濕性而使用的鍍層。因此，就功能鍍層13的平均厚度而言，只要可確保良好的釬焊料的濡濕性就沒有特別限定， 但考慮經(jīng)濟(jì)性等，最好設(shè)定為不過厚，且可確保良好的釬焊料的濡濕性的厚度、即0.5 10 μ m(優(yōu)選將下限設(shè)定為0.7 μ m、將上限設(shè)定為6.0 μ m，進(jìn)一步優(yōu)選將上限設(shè)定為 5. 0 μ m)(功能鍍層13的平均厚度不足0. 5 μ m時(shí)，不能確保良好的釬焊料的濡濕性)。接著，對作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子部件材料的引線框11的制造方法進(jìn)行說明。首先，預(yù)備由Al合金板構(gòu)成的基材10。該Al合金板為實(shí)施了退火處理，使抗拉強(qiáng)度達(dá)到200 300MPa且維氏硬度Hv達(dá)到65 100的Al合金板，是含有Si :0. 4質(zhì)量％ 以下、Fe 0. 5質(zhì)量％以下、Cu 2. 4質(zhì)量％以下、Mn :0. 05 1. 0質(zhì)量％、Mg :2. 4 5. 6質(zhì)量％、& 0. 35質(zhì)量％以下、Zn :7. 3質(zhì)量％以下、Ti :0. 2質(zhì)量％以下、及其它不可避免的雜質(zhì)的材料。其次，通過沖壓(壓制)加工或蝕刻加工，將基材10加工成規(guī)定的引線框形狀。另外，該加工可以在下述所示的鍍敷加工(基底附著層及功能鍍層的形成)后實(shí)施。而且，在對基材10實(shí)施脫脂處理并水洗后，進(jìn)行堿蝕刻，然后進(jìn)行水洗，該堿蝕刻時(shí)生成(殘留在表層)的基材10中的不溶成分(污跡:Mg或Si等)用硝酸等溶解除去 (酸蝕)。由此，基材表面被潔凈化，并且在基材表面形成微小的凹凸，因此對其進(jìn)行水洗后，再進(jìn)行鋅酸鹽處理。鋅酸鹽處理是在Al合金的基材10表面形成Si或Si合金的置換膜的處理。由此， 在基材10的表面形成由Si或Si合金構(gòu)成的基底附著層12。該鋅酸鹽處理如果考慮經(jīng)濟(jì)性等，可以只進(jìn)行一次，但為了提高制品品質(zhì)，優(yōu)選在上述的鋅酸鹽處理后，進(jìn)一步利用硝酸等除去ai或ai合金膜，之后，再進(jìn)行多次(優(yōu)選兩次)施加ai或ai合金膜的鋅酸鹽處理。該基底附著層12的形成可以利用電解鍍敷和無電解鍍敷的任意一種。而且，通過對形成有基底附著層12的基材10進(jìn)一步進(jìn)行Ni或Ni合金鍍敷，在基底附著層12的表面形成功能鍍層13。另外，功能鍍層13的形成有時(shí)不經(jīng)由基底附著層12 而是在基材10的表面直接形成功能鍍層13。
該功能鍍層13的形成可以利用電解鍍敷和無電解鍍敷的任意一種。由此，可制造引線框11。在該引線框11的使用方面，用與現(xiàn)有的由Cu合金構(gòu)成的引線框同樣的方法(例如，蝕刻等)形成配線圖案后，通過釬焊料將半導(dǎo)體元件(未圖示)和引線框11的功能鍍層13進(jìn)行加熱(例如，360°C左右)接合。然后，將半導(dǎo)體元件的電極部和引線框11之間用Au或Al線進(jìn)行電配線后，利用樹脂將這些配線部進(jìn)行模制，最后將外引線切離，由此制成半導(dǎo)體裝置。由以上敘述可知，通過使用本發(fā)明的電子部件材料，即引線框11，可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的輕量化，并且還可實(shí)現(xiàn)原材料費(fèi)用的降低。另外，如上所述，所述的Al合金適用于在有可能被釬焊時(shí)附加的熱軟化的場合， 例如，適用于引線框。但是，在不易被暴露在高溫、以及不會被暴露在高溫的場合使用、例如，用于汽車用的接點(diǎn)部件或匯流條用部件(也叫做母線用部件)時(shí)，可以將使抗拉強(qiáng)度達(dá)到90 700MPa且維氏硬度Hv達(dá)到30 230的Al合金作為基材使用。在此，之所以將抗拉強(qiáng)度設(shè)定為90 700MPa(優(yōu)選將下限設(shè)定為150MPa、上限設(shè)定為500MPa、進(jìn)一步優(yōu)選400MPa)、將維氏硬度Hv設(shè)定為30 230(優(yōu)選將下限設(shè)定為40、 上限設(shè)定為170、進(jìn)一步優(yōu)選130)，是為了具備將Al合金作為電子部件、特別是汽車用的接點(diǎn)部件或匯流條用部件使用時(shí)所必需的強(qiáng)度和硬度。具體地說，抗拉強(qiáng)度不足90MPa、或維氏硬度Hv不足30時(shí)，基材過軟，不能滿足目前汽車用的接點(diǎn)部件或匯流條用部件所使用的銅合金或純銅的抗拉強(qiáng)度及維氏硬度Ην。 因此，不能使用Al合金的基材來替代現(xiàn)有的基材。另外，即使基材的抗拉強(qiáng)度低，只要為 90ΜΙ^以上，通過將基材的厚度增厚也可對應(yīng)。另外，有時(shí)也對基材進(jìn)行鉚接固定，因此只要抗拉強(qiáng)度為90MPa以上即足夠。另一方面，抗拉強(qiáng)度大于700MPa、或維氏硬度Hv大于230時(shí)，不能具備可作為汽車用的接點(diǎn)部件或匯流條用部件的基材使用的導(dǎo)電率(例如，25% IACS以上程度)(導(dǎo)電率變低、電不易流通)，也不能維持彎曲加工性。作為具備上述的抗拉強(qiáng)度和維氏硬度Hv的Al合金，為含有Si 13. 0質(zhì)量％以下、 Fe :1. 5質(zhì)量％以下、Cu :6. 8質(zhì)量％以下、Mn 1. 5質(zhì)量％以下、Mg :5. 6質(zhì)量％以下、Cr :0.5 質(zhì)量％以下、Zn 8. 4質(zhì)量％以下、及Ti 0. 2質(zhì)量％以下、且含有其它不可避免的雜質(zhì)的Al 合金。另外，Si、狗、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、及Ti的各下限值為0或大于0質(zhì)量％。另外，在上述的Al合金中，有時(shí)包含Ni、Zr (鋯)、V(釩)、Pb、Bi、Ga(鎵)、Mn、及 B的任意一種或兩種以上。該Al合金相當(dāng)于JIS標(biāo)準(zhǔn)中所表示的2000號類(ΑΙ-Cu類)、3000號類(Al-Mn 類)>4000 號類(ΑΙ-Si 類),5000 號類(Al-Mg 類),6000 號類(Al-Mg-Si 類)、及 7000 號類 (Al-Si-Mg 類)的 Al 合金。具體地說，例如，JIS標(biāo)準(zhǔn)的 A 2011、2014、2017、2018、2024、2025、2117、2218、 2N01(2032)、3003、3004、3005、3105、3203、4032、5154、5056、5082、5182、5083、5086、6101、 6003、6005A、6N01(6005C)、6151、6060、6061、6262、6063、6181、6082、7075、7178 等。另外，上述的JIS標(biāo)準(zhǔn)的2000號類為含有Si :1. 3質(zhì)量％以下、！^ :1. 5質(zhì)量％以下、Cu :1. 5 6.8質(zhì)量％、Mn :1. 2質(zhì)量％以下、Mg :1. 8質(zhì)量％以下、Si :0. 5質(zhì)量％以下、Cr 0. 1質(zhì)量％以下、及Ti 0. 2質(zhì)量％以下的材料。另外，JIS標(biāo)準(zhǔn)的3000號類為含有Si :0. 6質(zhì)量％以下、Fe :0. 8質(zhì)量％以下、Cu 0. 3質(zhì)量％以下、Mn 0. 3 1. 5質(zhì)量％、Mg :1. 3質(zhì)量％以下、Zn :0. 4質(zhì)量％以下、Cr :0. 2 質(zhì)量％以下、及Ti 0. 1質(zhì)量％以下的材料。然后，JIS標(biāo)準(zhǔn)的4000號類為含有Si :11. 0 13. 0質(zhì)量％、佝1. 0質(zhì)量％以下、 Cu 0. 5 1. 3質(zhì)量％、Mg :0. 8 1. 3質(zhì)量％、Zn :0. 25質(zhì)量％以下、及Cr :0. 1質(zhì)量％以下的材料。另外，JIS標(biāo)準(zhǔn)的5000號類為含有Si 0. 4質(zhì)量％以下、Fe :0. 7質(zhì)量％以下、Cu 0. 2質(zhì)量％以下、Mn :1. 0質(zhì)量％以下、Mg :0. 2 5. 6質(zhì)量％、Zn :0. 25質(zhì)量％以下、Cr :0. 5 質(zhì)量％以下、及Ti 0. 2質(zhì)量％以下的材料。JIS標(biāo)準(zhǔn)的6000號類為含有Si 0. 2 1. 3質(zhì)量％、!^e :1. 0質(zhì)量％以下、Cu :0. 4 質(zhì)量％以下、Mn 1.0質(zhì)量％以下、Mg 0. ；35 1. 5質(zhì)量％、Zn :0. 25質(zhì)量％以下、Cr :0. 35 質(zhì)量％以下、及Ti 0. 15質(zhì)量％以下的材料。然后，JIS標(biāo)準(zhǔn)的7000號類為含有Si 0. 4質(zhì)量％以下、Fe :0. 5質(zhì)量％以下、Cu 2. 6質(zhì)量％以下、Mn 0. 7質(zhì)量％以下、Mg :3. 1質(zhì)量％以下、Zn :0. 8 8. 4質(zhì)量％、Cr :0. 35 質(zhì)量％以下、及Ti 0. 2質(zhì)量％以下的材料。另外，關(guān)于以上所示的Al合金，退火處理過的Al合金和未經(jīng)過退火處理的Al合金都可使用。使用上述的Al合金制造電子部件材料，即汽車用的接點(diǎn)部件或匯流條用部件時(shí)， 首先預(yù)備由Al合金板構(gòu)成的基材。該基材也可以使用其一部分(例如設(shè)基材的總體積為100，其1 90體積％ )由 Cu或Cu合金構(gòu)成的基材。另外，在該方式中，例如，有將Al合金板和Cu(或Cu合金)板制成金屬復(fù)合板的基材等，具體地說，在加工成凹狀形狀的Al合金內(nèi)嵌入Cu板而制成的基材寸。這樣，通過使基材的一部分為Cu或Cu合金，與目前使用的Cu合金或純銅的基材相比較，可抑制基材的釬焊性和散熱性的降低。其次，通過沖壓(壓制)加工、或蝕刻加工，將基材加工成規(guī)定的接點(diǎn)部件形狀或匯流條用部件形狀。另外，該加工也可以和所述的引線框一樣，在鍍敷加工(形成基底附著層及功能鍍層)后實(shí)施。然后，通過和所述的方法同樣的方法，在該基材的表面依次形成基底附著層和功能鍍層。另外，如上所述，在用Cu或Cu合金構(gòu)成基材的一部分的情況下，可以在其表面形成基底附著層和功能鍍層，也可以不形成基底附著層和功能鍍層。由此，可制造汽車用的接點(diǎn)部件或匯流條用部件。因此，通過使用本發(fā)明的電子部件材料，可實(shí)現(xiàn)汽車用的接點(diǎn)部件和匯流條用部件的輕量化，并且實(shí)現(xiàn)原材料費(fèi)用的降低。以上，參照實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于任何上述的實(shí)施方式中記載的構(gòu)成，還包含在權(quán)利要求的范圍所記載的事項(xiàng)范圍內(nèi)所考慮的其它的實(shí)施方式或變形例。例如，組合所述的各個(gè)實(shí)施方式或變形例的一部分或全部而構(gòu)成本發(fā)明的電子部件材料的情況也包含在本發(fā)明的權(quán)利范圍內(nèi)。
另外，在所述實(shí)施方式中，對作為電子部件材料的例子的引線框、汽車用的接點(diǎn)部件、匯流條用部件進(jìn)行了說明，但并不限定于此，也能夠作為其它電子部件材料，例如，用于端子(外端子或內(nèi)端子)等通電材料使用。
權(quán)利要求
1.一種電子部件材料，其具有由Al合金構(gòu)成的基材和在該基材表面形成的第一鍍層， 其特征在于，對所述Al合金進(jìn)行退火處理，使抗拉強(qiáng)度達(dá)到200 300MPa且維氏硬度Hv達(dá)到65 100，并且由Ni、Ni合金、Cu、Cu合金、Ag、Ag合金、Sn、Sn合金、Pd、Pd合金、Au、或Au合金的任意一種或兩種以上構(gòu)成所述第一鍍層。
2.權(quán)利要求1所述的電子部件材料，其特征在于，所述Al合金的基材含有Si:0. 4質(zhì)量％以下、Fe 0. 5質(zhì)量％以下、Cu :2. 4質(zhì)量％以下、Mn :0. 05 1. 0質(zhì)量％、Mg :2. 4 5. 6 質(zhì)量％、Cr :0. 35質(zhì)量％以下、Zn :7. 3質(zhì)量％以下、及Ti :0. 2質(zhì)量％以下，包含其它不可避免的雜質(zhì)。
3.權(quán)利要求ι或2所述的電子部件材料，所述第一鍍層經(jīng)由Si或ai合金的第二鍍層在所述基材的表面形成。
4.權(quán)利要求3所述的電子部件材料，其特征在于，所述第二鍍層的平均厚度大于0且為 5. Oym以下。
5.權(quán)利要求1或2所述的電子部件材料，其特征在于，所述第一鍍層的平均厚度為 0. 5 10 μ m0
6.權(quán)利要求1所述的電子部件材料，其特征在于，電子部件材料為引線框。
7.一種電子部件材料，其具有由Al合金構(gòu)成的基材和在該基材的表面形成的第一鍍層，其特征在于，所述Al合金的抗拉強(qiáng)度為90 700MPa且維氏硬度Hv為30 230，由Ni、Ni合金、 Cu、Cu合金、Ag、Ag合金、Sn、Sn合金、Pd、Pd合金、Au、或Au合金的任意一種或兩種以上構(gòu)成所述第一鍍層。
8.權(quán)利要求7所述的電子部件材料，其特征在于，所述Al合金的基材含有Si:13.0質(zhì)量％以下、!^e :1. 5質(zhì)量％以下、Cu :6. 8質(zhì)量％以下、Mn :1. 5質(zhì)量％以下、Mg :5. 6質(zhì)量％以下、Cr 0. 5質(zhì)量％以下、Zn :8. 4質(zhì)量％以下、及Ti :0. 2質(zhì)量％以下，包含其它不可避免的雜質(zhì)。
9.權(quán)利要求7或8所述的電子部件材料，其特征在于，所述第一鍍層經(jīng)由Si或Si合金的第二鍍層在所述基材的表面形成。
10.權(quán)利要求9所述的電子部件材料，其特征在于，所述第二鍍層的平均厚度大于0且為5. Ομ 以下。
11.權(quán)利要求7或8所述的電子部件材料，其特征在于，所述第一鍍層的平均厚度為 0. 5 10 μ m0
12.權(quán)利要求7所述的電子部件材料，其特征在于，電子部件材料為汽車用的接點(diǎn)部件或匯流條用部件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子部件材料，其具有由Al合金構(gòu)成的基材和在該基材的表面形成的第一鍍層，其中，對所述Al合金進(jìn)行退火處理，使抗拉強(qiáng)度達(dá)到200～300MPa且維氏硬度Hv達(dá)到65～100，并且，由Ni、Ni合金、Cu、Cu合金、Ag、Ag合金、Sn、Sn合金、Pd、Pd合金、Au、或Au合金的任意一種或兩種以上構(gòu)成所述第一鍍層。由此，可替代Cu合金使用，可實(shí)現(xiàn)輕量化，并且可降低原材料費(fèi)用。
文檔編號H01L23/495GK102416725SQ20111028981
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
發(fā)明者三井俊幸, 伊關(guān)茂, 松田秀春, 花多山悟, 西村昌泰 申請人:神鋼力得米克株式會社