JPH0256436B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0256436B2 JPH0256436B2 JP60207922A JP20792285A JPH0256436B2 JP H0256436 B2 JPH0256436 B2 JP H0256436B2 JP 60207922 A JP60207922 A JP 60207922A JP 20792285 A JP20792285 A JP 20792285A JP H0256436 B2 JPH0256436 B2 JP H0256436B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- silver plating
- tin
- silver
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/40—Leadframes
- H10W70/456—Materials
- H10W70/457—Materials of metallic layers on leadframes
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は錫を含む銅合金基材に対する銀メツキ
方法に関し、特に半導体装置用リードフレーム或
いはコネクタの銀メツキに適用して有用なメツキ
方法に係る。
方法に関し、特に半導体装置用リードフレーム或
いはコネクタの銀メツキに適用して有用なメツキ
方法に係る。
半導体装置用リードフレームおよびコネクタ類
の基材には、錫を含む銅合金が一般に使用されて
いる。該銅合金を基材として作製されたこれら部
品には、夫々に要求される機能に適合させるため
に貴金属メツキ、特に銀メツキが施される。この
場合、金メツキを避けたのはコストを削減するた
めである。
の基材には、錫を含む銅合金が一般に使用されて
いる。該銅合金を基材として作製されたこれら部
品には、夫々に要求される機能に適合させるため
に貴金属メツキ、特に銀メツキが施される。この
場合、金メツキを避けたのはコストを削減するた
めである。
ところが、このような錫を含む銅合金基材に対
する銀メツキは一般の銅基材へのメツキと異なつ
て密着性が悪い。例えば、メツキ直後に室温下で
放置した場合には何等問題を生じないが、長期間
保存したり或いは部品使用時に加熱したりすると
メツキ被膜に脹れ（気泡）や剥れを生じることが
ある。この脹れや剥離れの現象は、銀メツキ層が
大気中の酸素を拡散透過させること及び銅合金基
材中に含まれる錫の影響によるもので、銀メツキ
被膜を透過した酸素が基材表面に存在する錫と反
応して酸化物を形成するために生じるものであ
る。加熱すると、この酸素の拡散は更に活発にな
る。従つて、メツキに際して通常行なわれる前処
理が極めて重要となる。即ち、前処理で基材表面
を活性化するときに基材表面が錫リツチの状態に
なり、上記脹れが剥れの問題が顕著になるからで
ある。
する銀メツキは一般の銅基材へのメツキと異なつ
て密着性が悪い。例えば、メツキ直後に室温下で
放置した場合には何等問題を生じないが、長期間
保存したり或いは部品使用時に加熱したりすると
メツキ被膜に脹れ（気泡）や剥れを生じることが
ある。この脹れや剥離れの現象は、銀メツキ層が
大気中の酸素を拡散透過させること及び銅合金基
材中に含まれる錫の影響によるもので、銀メツキ
被膜を透過した酸素が基材表面に存在する錫と反
応して酸化物を形成するために生じるものであ
る。加熱すると、この酸素の拡散は更に活発にな
る。従つて、メツキに際して通常行なわれる前処
理が極めて重要となる。即ち、前処理で基材表面
を活性化するときに基材表面が錫リツチの状態に
なり、上記脹れが剥れの問題が顕著になるからで
ある。
このような問題を回避するため従来は前処理方
法に工夫を凝らし、酸洗による活性力強化、銅お
よびニツケルストライクを施す等、密着性の改善
のために複雑な工程を組んで前処理を施したり、
また素材ロツト毎に前処理条件を設定したりして
いるのが実状である。
法に工夫を凝らし、酸洗による活性力強化、銅お
よびニツケルストライクを施す等、密着性の改善
のために複雑な工程を組んで前処理を施したり、
また素材ロツト毎に前処理条件を設定したりして
いるのが実状である。
また、薄い銅メツキまたはニツケルメツキを下
地に用い、その上に銀メツキを行なうことも行な
われている。
地に用い、その上に銀メツキを行なうことも行な
われている。
しかし、上記のように複雑な前処理を施した場
合にも、錫含有銅合金基材の特性がロツト毎に相
違したり、或いは前処理条件にバラツキがあるた
め、銀メツキ後の加熱試験（例えば空気中350±
５℃で５分間）による密着性加速評価において脹
れや剥れを生じる事故が頻発している。この場
合、メツキ被膜の脹れや剥れの程度は50倍の顕微
鏡下でようやく観察できる微細なものから、一見
して判別できるものまで様々である。
合にも、錫含有銅合金基材の特性がロツト毎に相
違したり、或いは前処理条件にバラツキがあるた
め、銀メツキ後の加熱試験（例えば空気中350±
５℃で５分間）による密着性加速評価において脹
れや剥れを生じる事故が頻発している。この場
合、メツキ被膜の脹れや剥れの程度は50倍の顕微
鏡下でようやく観察できる微細なものから、一見
して判別できるものまで様々である。
また、下地に薄い銅メツキやニツケルメツキを
施した場合にも、その下地層に存在するピンホー
ルを通して酸素が基材表面にまで拡散するため、
脹れ及び剥れ等の問題を充分には防止できていな
い。
施した場合にも、その下地層に存在するピンホー
ルを通して酸素が基材表面にまで拡散するため、
脹れ及び剥れ等の問題を充分には防止できていな
い。
その結果、錫含有銅合金基材に従来法で銀メツ
キを施したリードフレームを用い、半導体装置を
アセンブリーすると、組立て時の加熱工程でリー
ドフレームの銀メツキ被膜に脹れや剥れを生じる
ため、半導体装置の品質が極めて不安定になる問
題があつた。
キを施したリードフレームを用い、半導体装置を
アセンブリーすると、組立て時の加熱工程でリー
ドフレームの銀メツキ被膜に脹れや剥れを生じる
ため、半導体装置の品質が極めて不安定になる問
題があつた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、錫
含有銅合金基材に銀メツキを施すに際して銀メツ
キ被膜の密着性を向上し、長期保存および加熱に
も充分に耐えることができる安定した品質の銀メ
ツキ被膜を形成する方法を提供するものである。
含有銅合金基材に銀メツキを施すに際して銀メツ
キ被膜の密着性を向上し、長期保存および加熱に
も充分に耐えることができる安定した品質の銀メ
ツキ被膜を形成する方法を提供するものである。
発明者は上記の目的を達成するために鋭意研究
を行なつた結果、錫含有銅合金基材表面に銀メツ
キを行なう際に、下地層としてコバルト含有率２
〜８％のニツケルメツキ層を用いることで銀メツ
キ層の脹れや剥れが防止できることを見出し、本
発明に至つたものである。
を行なつた結果、錫含有銅合金基材表面に銀メツ
キを行なう際に、下地層としてコバルト含有率２
〜８％のニツケルメツキ層を用いることで銀メツ
キ層の脹れや剥れが防止できることを見出し、本
発明に至つたものである。
即ち、本発明による錫含有銅合金基材の銀メツ
キ方法は、錫含有銅合金基材表面に、コバルト含
有率２〜８％のニツケルメツキを施した後、該ニ
ツケルメツキ層上に銀メツキを施すことを特徴と
するものである。
キ方法は、錫含有銅合金基材表面に、コバルト含
有率２〜８％のニツケルメツキを施した後、該ニ
ツケルメツキ層上に銀メツキを施すことを特徴と
するものである。
本発明の方法で所期の目的が達成される詳細な
理由については未だ明らかではないが、銀メツキ
の下地に用いたメツキ層、即ち２〜８％のコバル
トを含有するニツケル層と基材表面に存在する錫
との相互拡散により基材表面に存在する錫の影響
が軽減される結果、下地層の上に形成された銀メ
ツキ層は脹れや剥れが防止され、長期の保存や加
熱に対して安定した耐久性を示すものと考えられ
る。
理由については未だ明らかではないが、銀メツキ
の下地に用いたメツキ層、即ち２〜８％のコバル
トを含有するニツケル層と基材表面に存在する錫
との相互拡散により基材表面に存在する錫の影響
が軽減される結果、下地層の上に形成された銀メ
ツキ層は脹れや剥れが防止され、長期の保存や加
熱に対して安定した耐久性を示すものと考えられ
る。
従つて、本発明を適用して銀メツキを施された
リードフレームは銀メツキ層が極めて安定で密着
性に優れているから、これを用いてIC等の半導
体装置のアセンブリーを行なえば、安定した品質
を得ることができる。
リードフレームは銀メツキ層が極めて安定で密着
性に優れているから、これを用いてIC等の半導
体装置のアセンブリーを行なえば、安定した品質
を得ることができる。
以下に本発明の実施例を説明する。
実施例 １
錫含有率６％の燐青銅板材に対し、前処理とし
て脱脂洗浄、酸洗浄、濃HCl：H2O＝１：１の塩
酸水溶液による活性化を順次行なつた。
て脱脂洗浄、酸洗浄、濃HCl：H2O＝１：１の塩
酸水溶液による活性化を順次行なつた。
次に、この前処理後の燐青銅板材に対し、硫酸
コバルトを添加した下地メツキ用のニツケルメツ
キ浴にて厚さ1μのニツケルメツキを施した後、
銀メツキを行なつた。なお、下地のニツケルメツ
キ層を化学分析したところ、約10のコバルトが含
まれていた。
コバルトを添加した下地メツキ用のニツケルメツ
キ浴にて厚さ1μのニツケルメツキを施した後、
銀メツキを行なつた。なお、下地のニツケルメツ
キ層を化学分析したところ、約10のコバルトが含
まれていた。
上記のようにして銀メツキを施した燐青銅板材
サンプルについて、空気中で350℃、５分間の加
熱試験を行なつたところ、銀メツキ被膜の脹れは
全くなく、良好なメツキが得られた。
サンプルについて、空気中で350℃、５分間の加
熱試験を行なつたところ、銀メツキ被膜の脹れは
全くなく、良好なメツキが得られた。
比較例として、前記の前処理を施した燐青銅板
材に対して直接銀メツキを行なつたものでは、こ
れを空気中で350℃、５分間の加熱試験で銀メツ
キ層に小さな脹れ（気泡）が発生した。
材に対して直接銀メツキを行なつたものでは、こ
れを空気中で350℃、５分間の加熱試験で銀メツ
キ層に小さな脹れ（気泡）が発生した。
また、前記の前処理を施した燐青銅板材に対し
てコバルト成分を添加していない市販のニツケル
メツキ液を用いてニツケルメツキを施し、その上
に銀メツキを行なつたものについても、同じ加熱
試験で銀メツキ層に小さな脹れ（気泡）が発生し
た。
てコバルト成分を添加していない市販のニツケル
メツキ液を用いてニツケルメツキを施し、その上
に銀メツキを行なつたものについても、同じ加熱
試験で銀メツキ層に小さな脹れ（気泡）が発生し
た。
実施例 ２
実施例１で下地に用いたニツケルメツキ層にお
けるコバルト量の影響を調べるため、実施例１の
前処理を施した燐青銅板材に対し、コバルト含有
量を種々変化させて膜厚1μのニツケルメツキを
施し、その上に厚さ5μの銀メツキを施した後、
夫々のサンプルについて実施例１と同じ加熱試験
を行なつた。
けるコバルト量の影響を調べるため、実施例１の
前処理を施した燐青銅板材に対し、コバルト含有
量を種々変化させて膜厚1μのニツケルメツキを
施し、その上に厚さ5μの銀メツキを施した後、
夫々のサンプルについて実施例１と同じ加熱試験
を行なつた。
市販のニツケルメツキ液をそのまま用いたもの
では、下地ニツケルメツキ層中のコバルト含有率
が0.1以下であり、加熱試験により銀メツキ被膜
に小さな脹れを生じた。
では、下地ニツケルメツキ層中のコバルト含有率
が0.1以下であり、加熱試験により銀メツキ被膜
に小さな脹れを生じた。
他方、市販メツキ液中に硫酸コバルトを添加し
たメツキ浴で下地ニツケルメツキを施したもので
は、ニツケルメツキ層中のコバルト含有率が２％
に達すると脹れ現象が無くなり、更にコバルト含
有率を15％まで増加させたものでも脹れ現象は全
く無かつた。
たメツキ浴で下地ニツケルメツキを施したもので
は、ニツケルメツキ層中のコバルト含有率が２％
に達すると脹れ現象が無くなり、更にコバルト含
有率を15％まで増加させたものでも脹れ現象は全
く無かつた。
実施例 ３
実施例２の下地ニツケルメツキ層を施した段階
で加熱試験を行なつたところ、コバルト含有率が
増加するに伴つてニツケルメツキ被膜の酸化変色
度合が強くなり、含有率５％当りから色調が濃く
なつた。
で加熱試験を行なつたところ、コバルト含有率が
増加するに伴つてニツケルメツキ被膜の酸化変色
度合が強くなり、含有率５％当りから色調が濃く
なつた。
そこで、実施例１の前処理を施した燐青銅板材
（錫含有率６％）にコバルト含有率が略10％の下
地ニツケルメツキを施して銀メツキを行ない、実
施例１の場合と同じ加熱試験を実施した後、更に
90゜の折曲げを繰返して銀メツキの密着性を調べ
たところ、僅かに剥れるものがあつた。このとき
銀メツキが剥れた下のニツケルメツキ面は薄茶色
に変色していた。他方、下地ニツケルメキ層のコ
バルト含有率を８％以下としたものでは、上記と
同じ試験をした場合にも剥れは生じなかつた。
（錫含有率６％）にコバルト含有率が略10％の下
地ニツケルメツキを施して銀メツキを行ない、実
施例１の場合と同じ加熱試験を実施した後、更に
90゜の折曲げを繰返して銀メツキの密着性を調べ
たところ、僅かに剥れるものがあつた。このとき
銀メツキが剥れた下のニツケルメツキ面は薄茶色
に変色していた。他方、下地ニツケルメキ層のコ
バルト含有率を８％以下としたものでは、上記と
同じ試験をした場合にも剥れは生じなかつた。
以上、実施例１〜３の結果から、錫含有銅合金
基材への銀メツキにはコバルトを含むニツケルメ
ツキの下地を施すのが有効で、その際のコバルト
含有率は２〜８％の範囲が良いことが判明した。
基材への銀メツキにはコバルトを含むニツケルメ
ツキの下地を施すのが有効で、その際のコバルト
含有率は２〜８％の範囲が良いことが判明した。
実施例 ４
錫含有率６％の燐青銅板材をプレス成形した第
１図に示す平面形状のリードフレーム基材に対
し、実施例１と同様の前処理を施した。次いで、
その全表面にコバルト含有率５％、厚さ1μの下
地ニツケルメツキを施し、その上に厚さ5μの銀
メツキを行なつた。第２図は銀メツキを施した状
態での断面図で、１はリードフレーム基材、２は
下地ニツケルメツキ層、３は銀メツキ被膜であ
る。
１図に示す平面形状のリードフレーム基材に対
し、実施例１と同様の前処理を施した。次いで、
その全表面にコバルト含有率５％、厚さ1μの下
地ニツケルメツキを施し、その上に厚さ5μの銀
メツキを行なつた。第２図は銀メツキを施した状
態での断面図で、１はリードフレーム基材、２は
下地ニツケルメツキ層、３は銀メツキ被膜であ
る。
このリードフレームについて大気中で350℃×
５分の加熱試験を行ない、表面を50倍の顕微鏡で
観察したところ、銀メツキ被膜３に脹れ（気泡）
は全く観察されなかつた。また、このリードフレ
ームを用いてICの組立てを行なつたところ、ダ
イボンデイング工程およびワイヤボンデイング工
程において何等問題は生じなかつた。
５分の加熱試験を行ない、表面を50倍の顕微鏡で
観察したところ、銀メツキ被膜３に脹れ（気泡）
は全く観察されなかつた。また、このリードフレ
ームを用いてICの組立てを行なつたところ、ダ
イボンデイング工程およびワイヤボンデイング工
程において何等問題は生じなかつた。
なお、比較例として下地ニツケルメツキ層２の
コバルト含有率を0.1以下として5μの銀メツキ３
を行なつたものでは、前記と同じ加熱試験で銀メ
ツキ被膜に小さな脹れ（気泡）が観察された。
コバルト含有率を0.1以下として5μの銀メツキ３
を行なつたものでは、前記と同じ加熱試験で銀メ
ツキ被膜に小さな脹れ（気泡）が観察された。
実施例 ５
実施例４の場合と同じリードフレーム基材１を
用い、且つ下地ニツケルメツキ層２を形成するま
でを実施例４と同様に行なつた。続いて、その上
に噴流方式により部分的に銀メツキを施した。第
３図はその断面図で、図示のように銀メツキ層３
は必要とされる部分、即ちICチツプをダイボン
デイングする中央のベツド部と、ワイヤボンデイ
ングが行なわれるリード部の先端（ボンデイング
ポスト）のみに選択的に形成されている。
用い、且つ下地ニツケルメツキ層２を形成するま
でを実施例４と同様に行なつた。続いて、その上
に噴流方式により部分的に銀メツキを施した。第
３図はその断面図で、図示のように銀メツキ層３
は必要とされる部分、即ちICチツプをダイボン
デイングする中央のベツド部と、ワイヤボンデイ
ングが行なわれるリード部の先端（ボンデイング
ポスト）のみに選択的に形成されている。
このリードフレームについて実施例４の場合と
同じ加熱試験を行なつたところ、銀メツキ被膜に
は何等以上は生じなかつた。更に、このリードフ
レームを用いてICの組立てを行なつたが、何等
問題は生じなかつた。
同じ加熱試験を行なつたところ、銀メツキ被膜に
は何等以上は生じなかつた。更に、このリードフ
レームを用いてICの組立てを行なつたが、何等
問題は生じなかつた。
なお、第４図に示すように、下地メツキ層２に
ついても必要な部分だけに限定して上記と同じ銀
メツキを行なつたところ、加熱試験およびIC組
立て工程において何等問題はなかつた。
ついても必要な部分だけに限定して上記と同じ銀
メツキを行なつたところ、加熱試験およびIC組
立て工程において何等問題はなかつた。
実施例 ６
錫含有率１％の銅板を第１図のようにプレス成
形したリードフレーム基材を用い、該基材に対し
て実施例４と同様の方法で銀メツキを行なつたと
ころ、加熱試験およびIC組立て工程において何
等問題はなかつた。
形したリードフレーム基材を用い、該基材に対し
て実施例４と同様の方法で銀メツキを行なつたと
ころ、加熱試験およびIC組立て工程において何
等問題はなかつた。
また、参考までに錫を含まない燐脱酸銅からな
るリードフレーム基材と、無酸素銅材からなるリ
ードフレーム基材に対し、夫々実施例４と同様の
方法で銀メツキを行なつたところ、加熱試験およ
びIC組立て工程において何等問題はなかつた。
るリードフレーム基材と、無酸素銅材からなるリ
ードフレーム基材に対し、夫々実施例４と同様の
方法で銀メツキを行なつたところ、加熱試験およ
びIC組立て工程において何等問題はなかつた。
以上詳述したように、本発明によれば錫含有銅
合金基材に銀メツキを施すに際して銀メツキ被膜
の密着性を向上し、長期保存および加熱にも充分
に耐えることができる安定した品質の銀メツキ被
膜を形成することができ、特に半導体装置の組立
てに用いるリードフレームの銀メツキに適用すれ
ば半導体装置製品の品質を向上できる等、顕著な
効果が得られるものである。
合金基材に銀メツキを施すに際して銀メツキ被膜
の密着性を向上し、長期保存および加熱にも充分
に耐えることができる安定した品質の銀メツキ被
膜を形成することができ、特に半導体装置の組立
てに用いるリードフレームの銀メツキに適用すれ
ば半導体装置製品の品質を向上できる等、顕著な
効果が得られるものである。
第１図はリードフレームの平面図、第２図〜第
４図は夫々本発明を適用して銀メツキを施したリ
ードフレームの断面図である。 １…リードフレーム基材、２…下地ニツケルメ
ツキ層、３…銀メツキ被膜。
４図は夫々本発明を適用して銀メツキを施したリ
ードフレームの断面図である。 １…リードフレーム基材、２…下地ニツケルメ
ツキ層、３…銀メツキ被膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 錫含有銅合金基材表面にコバルト含有率２〜
８％のニツケルメツキを施した後、該ニツケルメ
ツキ層上に銀メツキを施すことを特徴とする錫含
有銅合金基材の銀メツキ方法。 ２ 前記錫含有銅合金基材が半導体装置のアセン
ブリーに用いるリードフレームであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の錫含有銅合金
基材の銀メツキ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207922A JPS6270596A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 錫含有銅合金基材の銀メツキ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207922A JPS6270596A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 錫含有銅合金基材の銀メツキ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6270596A JPS6270596A (ja) | 1987-04-01 |
| JPH0256436B2 true JPH0256436B2 (ja) | 1990-11-30 |
Family
ID=16547773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60207922A Granted JPS6270596A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 錫含有銅合金基材の銀メツキ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6270596A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07123153B2 (ja) * | 1986-11-12 | 1995-12-25 | 日立電線株式会社 | 半導体装置用リ−ドフレ−ムの製造方法 |
| JP2726434B2 (ja) * | 1988-06-06 | 1998-03-11 | 古河電気工業株式会社 | ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料 |
| JP2670348B2 (ja) * | 1989-05-15 | 1997-10-29 | 古河電気工業株式会社 | ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料 |
| JP2525513B2 (ja) * | 1990-12-21 | 1996-08-21 | 株式会社三井ハイテック | 半導体装置用リ―ドフレ―ムの製造方法 |
| JP2002334960A (ja) * | 2001-05-07 | 2002-11-22 | Leadmikk Ltd | 印字良好な放熱材 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6013078A (ja) * | 1983-07-04 | 1985-01-23 | Nippon Steel Corp | ２層クロメ−ト処理鋼板 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP60207922A patent/JPS6270596A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6270596A (ja) | 1987-04-01 |
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