CN116324002A - 具有Ni电镀膜的镀敷结构体和包含该镀敷结构体的引线框架 - Google Patents
具有Ni电镀膜的镀敷结构体和包含该镀敷结构体的引线框架 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116324002A CN116324002A CN202180065149.6A CN202180065149A CN116324002A CN 116324002 A CN116324002 A CN 116324002A CN 202180065149 A CN202180065149 A CN 202180065149A CN 116324002 A CN116324002 A CN 116324002A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plating
- plating film
- film
- less
- content
- 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.)
- Pending
Links
- 238000007747 plating Methods 0.000 title claims abstract description 257
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 79
- 239000010408 film Substances 0.000 description 179
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 127
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 31
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 26
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 20
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 6
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 6
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N dioxoiridium Chemical compound O=[Ir]=O HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000457 iridium oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 5
- -1 phosphorus compound Chemical class 0.000 description 5
- 229910020220 Pb—Sn Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 4
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000003405 preventing effect Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001474977 Palla Species 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 108050006002 RNA polymerase sigma factor FliA Proteins 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical compound O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229940124530 sulfonamide Drugs 0.000 description 1
- 150000003456 sulfonamides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2,7-diazaspiro[4.5]decane-7-carboxylate Chemical compound C1N(C(=O)OC(C)(C)C)CCCC11CNCC1 ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C13/00—Alloys based on tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
- C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/50—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor for integrated circuit devices, e.g. power bus, number of leads
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
一种镀敷结构体,所述镀敷结构体包含:由Cu或Cu合金构成的基板、形成在基板上的Ni电镀膜、形成在Ni电镀膜上的Pd镀膜和形成在Pd镀膜上的Au镀膜,其中,所述Ni电镀膜含有0.01重量%以上且1.0重量%以下的P,当P含量为0.01重量%以上且小于0.05重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.1μm以上且10μm以下,当P含量为0.05重量%以上且小于0.2重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.06μm以上且10μm以下,当P含量为0.2重量%以上且1.0重量%以下时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.01μm以上且10μm以下。本发明的课题在于提供一种具有焊料润湿性优异的Ni镀膜的镀敷结构体。
Description
技术领域
本发明涉及Ni电镀膜和具有该镀膜的镀敷结构体,特别涉及IC、LSI等半导体封装中的引线接合等接合部中的镀敷结构体。
背景技术
作为在IC、LSI等半导体封装中将半导体元件安装在基板上的方法,已知利用被称为凸点的突起状端子进行电连接的倒装芯片的方法和使用引线框架与外部布线进行电连接(引线接合)的方法。关于倒装芯片安装,例如在专利文献1~4中公开了在半导体元件的连接端子部形成Ni/Pd/Au的无电镀膜,在其上形成焊料凸点。
另一方面,关于引线接合,本申请人以前提供了关于由通过电镀形成的Ge-Ni/Pd/Au的三层构成的镀敷结构的发明(专利文献5)。另外,通过电镀形成Ni/Pd-P/Au覆膜的技术也是已知的(专利文献6)。上述镀膜可以通过电镀或无电镀形成,但电镀和无电镀各自具有优点和缺点,因此通常根据被镀物分别使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-345896号公报
专利文献2:日本特开2006-179797号公报
专利文献3:国际公开第2006/112215号
专利文献4:日本特开2016-162770号公报
专利文献5:日本特开2009-228021号公报
专利文献6:日本特开2012-241260号公报
发明内容
发明所要解决的课题
作为引线框架的表面处理法之一,有被称为Pd-PPF(Pre Plated Frame:预镀框架)的方法(参照专利文献6)。这是在Cu类的引线框架的整个面上实施Ni/Pd/Au三层镀敷的方法,由此能够提高焊料润湿性,并且能够得到充分的接合性能。作为削减该Pd-PPF引线框架的成本的尝试,推进了Au、Pd等贵金属覆膜的薄膜化。
贵金属镀膜的薄膜化必须不损害焊料润湿性。是否能够保持该效果的判定通过对镀膜评价加热处理后的焊料润湿性来进行。例如,如在专利文献5中记载的那样,对形成有镀膜的试验片进行加热处理,然后浸渍在焊料浴中,测定润湿应力值达到零为止的时间(零交叉时间:ZCT),如果该时间足够短,则可以认为保持了焊料润湿性。
在现有技术中,Au、Pd镀膜已经变成即使在数nm~数十nm下也能够保持充分的焊料润湿性,由贵金属镀膜的薄膜化带来的成本降低达到了极限。另一方面,对于Ni镀膜,还有改善的余地,通过改善Ni镀膜的特性(焊料润湿性),能够进行薄膜化,能够预期通过缩短节拍时间进一步降低成本。本发明是鉴于这样的问题而完成的,其目的在于,以如下为课题:提供一种焊料润湿性优异的Ni镀膜和具有该Ni镀膜的镀敷结构体。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明人进行了深入研究,结果得到如下见解:通过使Ni(镍)电镀膜中含有预定量的P(磷),能够形成焊料润湿性优异的Ni电镀膜,从而完成了本发明。上述课题通过以下所示的手段来解决。
1)一种镀敷结构体,所述镀敷结构体包含:由Cu或Cu合金构成的基板、形成在基板上的Ni电镀膜、形成在Ni电镀膜上的Pd镀膜和形成在Pd镀膜上的Au镀膜,其中,
所述Ni电镀膜含有0.01重量%以上且1.0重量%以下的P,
当P含量为0.01重量%以上且小于0.05重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.1μm以上且10μm以下,
当P含量为0.05重量%以上且小于0.2重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.06μm以上且10μm以下,
当P含量为0.2重量%以上且1.0重量%以下时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.01μm以上且10μm以下。
2)一种镀敷结构体,所述镀敷结构体包含:由Cu或Cu合金构成的基板、形成在基板上的Ni电镀膜和形成在Ni电镀膜上的Pd镀膜,其中,
所述Ni电镀膜含有0.01重量%以上且1.0重量%以下的P,
当P的含量为0.01重量%以上且小于0.05重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.1μm以上且10μm以下,
当P的含量为0.05重量%以上且小于0.2重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.06μm以上且10μm以下,
当P的含量为0.2重量%以上且1.0重量%以下时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.01μm以上且10μm以下。
3)一种镀敷结构体,所述镀敷结构体包含:由Cu或Cu合金构成的基板、形成在基板上的Ni电镀膜和形成在Ni电镀膜上的Au镀膜,其中,
所述Ni电镀膜含有0.01重量%以上且1.0重量%以下的P,
当P的含量为0.01重量%以上且小于0.05重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.1μm以上且10μm以下,
当P的含量为0.05重量%以上且小于0.2重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.06μm以上且10μm以下,
当P的含量为0.2重量%以上且1.0重量%以下时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.01μm以上且10μm以下。
4)如上述1)~3)中任一项所述的镀敷结构体,其中,作为所述Ni镀膜的基底,形成有包含Au、Ag、Pd、Cu中任一者的金属冲击镀膜。
5)如上述1)~4)中任一项所述的镀敷结构体,其中,作为所述Pd镀膜和/或Au镀膜的基底,形成有包含Au、Ag、Pd中任一者的金属冲击镀膜。
6)一种引线框架,其中,所述引线框架具有上述1)~5)中任一项所述的镀敷结构体。
发明效果
根据本发明,具有能够得到焊料润湿性优异的Ni电镀膜的优异效果。另外,具有在保持良好的焊料润湿性的同时、能够实现Ni电镀膜的薄膜化的优异效果。在镀膜的成膜工序中,特别花费成膜时间的是Ni镀膜,因此通过使Ni镀膜薄膜化,能够大幅度缩短节拍时间。
具体实施方式
无电镀由于不使用电,因此不受电流的影响,能够均匀地镀敷,另一方面,由于使用化学反应形成覆膜,因此形成覆膜的速度慢,另外,需要使镀浴化学性稳定,化学溶液、镀敷槽的维护管理有时要花费成本。从这样的情况出发,在引线框架的整个面上形成镀膜的情况下,通常通过电镀形成镀膜。
本发明人对这样的电镀膜的焊料润湿性改善进行了深入研究,结果发现,通过使Ni电镀膜中含有预定量的P(磷),能够提高镀膜的焊料润湿性。特别是发现,即使在使Ni镀膜变薄的情况下,也能够保持充分的焊料润湿性。由此,预期能够缩短因Ni镀膜的薄膜化而产生的节拍时间,并且能够降低成本。
本发明的实施方式涉及的Ni电镀膜的特征在于,含有0.01重量%以上且1.0重量%以下的P(磷)。通过使Ni镀膜中的磷含量在上述范围内,能够使Ni镀膜的焊料润湿性良好。另一方面,当P的含量小于0.01重量%时,不能得到提高焊料润湿性的效果,另外,当P的含量大于1.0重量%时,焊料润湿性反而降低。P含量的下限值优选为0.08重量%以上,更优选为0.18重量%以上,P含量的上限值优选为0.8重量%以下,更优选为0.61重量%以下。
当利用扫描型电子显微镜观察含有P(磷)的Ni电镀膜时,发现随着磷含量的增加,Ni电镀膜的粒子具有微细化的倾向。另外,发现如下情况:当加热该Ni电镀膜时,与加热前相比,晶体扩大,但P含量越高,晶体扩大越被抑制。认为这样的晶体微细化是由于在晶界处磷浓缩,从而阻碍了晶体生长。认为焊料润湿性降低的原因为基底金属(Cu或Cu合金等)扩散到镀膜最外表面,暴露在大气中而氧化,但认为这样的在晶界处浓缩的磷抑制基底金属的扩散,从而抑制焊料润湿性的降低。
Ni电镀膜的膜厚可以由与P的含量的关系确定,当P的含量为0.01重量%以上且小于0.05重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.1μm以上且10μm以下,当P的含量为0.05重量%以上且小于0.2重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.06μm以上且10μm以下,当P的含量为0.2重量%以上且1.0重量%以下(或者0.8重量%以下、0.61重量%以下)时,将所述Ni电镀膜的膜厚设定为0.01μm以上且10μm以下。本实施方式的Ni电镀膜即使在将Ni电镀膜的膜厚薄膜化至1μm以下的情况下,也能够确保良好的焊料润湿性,在这一点上可以说是特别优异的。
当P的含量为0.01重量%以上且小于0.05重量%时,如果Ni镀膜的膜厚比0.1μm薄,则基底金属(Cu或Cu合金)的防扩散效果变弱,在表面上形成Cu的氧化物,焊料润湿性降低。
另外,当P的含量为0.05重量%以上且小于0.2重量%时,如果Ni镀膜的膜厚比0.06μm薄,则基底金属(Cu或Cu合金)的防扩散效果变弱,在表面上形成Cu的氧化物,焊料润湿性降低。
此外,当P的含量为0.2重量%以上且1.0重量%以下时,如果Ni镀膜的膜厚比0.01μm薄,则与上述同样,基底金属(Cu或Cu合金)的防扩散功能变弱,焊料润湿性降低。优选膜厚为0.06μm以上,更优选膜厚为0.1μm以上,进一步优选膜厚为0.2μm以上。
需要说明的是,Ni电镀膜的膜厚越厚,则焊料润湿性越高,但是当膜厚厚到必要以上时,变得有多余的Ni附着,成本增加。因此,将膜厚设定为10μm以下,更优选为5μm以下,进一步优选为1μm以下,最优选为0.5μm以下。
本发明的实施方式涉及的镀敷结构体可以采用以下的结构。
结构(I):
(基板)/Ni镀膜/Pd镀膜/Au镀膜(最外表面)
结构(II):
(基板)/Ni镀膜/Pd镀膜(最外表面)
结构(III):
(基板)/Ni镀膜/Au镀膜(最外表面)
在此,上述Ni镀膜为本实施方式涉及的含P的Ni电镀膜。
上述任一镀膜均可以通过电镀膜形成。Pd镀膜不仅可以为纯Pd,也可以为Pd合金。在使用Cu或Cu合金作为基板(基底金属)的情况下,本实施方式特别有效,但不妨碍使用其它材料,例如Fe、Fe合金。上述镀敷结构体可以根据用途、所需特性来选择。在最外表面上形成的Au镀膜、Pd镀膜的主要目的在于防止Ni镀膜的氧化、防止Ni向表面的扩散。
在Ni镀膜、Pd镀膜、Au镀膜下各自可以形成金属冲击镀膜作为基底。一般而言,出于提高电镀膜的粘附性的目的,作为预处理,有时实施冲击镀。在形成Ni镀膜的情况下,优选实施包含Au、Ag、Pd、Cu中任一者的金属冲击镀。在形成Pd镀膜和/或Au镀膜的情况下,优选实施包含Au、Ag、Pd中任一者的金属冲击镀。对金属冲击镀膜的膜厚没有特别限制,例如可以设定为0.001μm~0.5μm。优选为0.01μm~0.1μm。
本发明的另一实施方式为具有上述镀敷结构体的引线框架。引线框架大多由铜或铜合金构成。通过在这样的引线框架上形成本实施方式涉及的镀敷结构体,在引线接合、焊接中能够进行优异的接合。需要说明的是,本实施方式涉及的镀敷结构体不仅可以形成在引线框架上,还可以形成在在倒装芯片安装中使用的焊料隆起焊盘部分上,能够推测同样能够得到优异的接合。
此外,根据被镀物的不同,有时也通过无电镀形成Ni/Pd/Au的镀膜。在无电镀的情况下,有时使用磷化合物作为镀液中的还原剂,在此情况下,在Ni覆膜中必然含有P(磷)。通过使用磷化合物以外的还原剂,也可以形成P含量为0重量%的Ni覆膜,但是由于来自还原剂,因此将Ni覆膜中的P含量控制在2重量%以下是非常困难的。
本实施方式涉及的Ni镀膜可以使用包含磷化合物的镍镀浴,通过电镀而形成。作为磷化合物,可以使用次磷酸、亚磷酸、磷酸等。另外,也可以用其它含磷的化合物代替。镍镀浴可以使用瓦特浴、磺酰胺浴、柠檬酸浴等。另外,也可以利用其它含镍的镀浴代替。上述所示的磷化合物、镍镀浴为例示性的,没有限制。
Ni镀浴中的镍盐的量可以设定为以金属换算计40g/L~125g/L。另外,磷化合物的量可以设定为以磷换算计5mg/L~300mg/L。上述所示的镍盐的量、磷化合物的量为例示性的,不应理解为旨在限于所公开的范围。
Ni电镀条件可以如下所述。但是,该电镀条件为例示性的,显然存在用于实施Ni电镀的多种处理系统、处理装置,也可以根据该处理系统、处理装置进行电镀条件的变更。因此,应当注意,不旨在限于所公开的电镀条件。
阴极电流密度:1A/dm2~10A/dm2
电解时间:5分钟~30分钟
pH:3~6
浴温:30℃~60℃
阴极:铜或铜合金
阳极:镍
对于Pd镀膜和Au镀膜,可以使用公知的镀浴、公知的电镀条件来形成(例如,专利文献5)。另外,对于金属冲击镀膜也可以使用公知的镀浴、公知的电镀条件来形成。
[实施例]
接着,对本发明的实施例和比较例进行说明。需要说明的是,以下的实施例仅示出代表性的例子,本申请发明无需限制于这些实施例,而应在说明书记载的技术思想的范围内进行解释。
<关于评价样品的制作>
对由Cu合金构成的引线框架进行电解脱脂(液温:68℃,电流密度:10A/dm2,浸渍时间:60秒)作为预处理,接着进行酸洗(5体积%硫酸,30秒),然后利用纯水清洗。在以下的镀敷条件下,依次对预处理后的引线框架实施Ni镀敷、Pd镀敷、Au镀敷。此时,改变Ni镀液中的P浓度,调节评价样品。
(镀Ni条件)
镀浴:包含磷化合物的无光泽瓦特浴
Ni浓度:66g/L
P浓度:0mg/L~200mg/L
电流密度:5A/dm2
浴温:50℃
pH:4
目标膜厚:0.13μm
(镀Pd条件)
镀浴:钯镀液(松田产业株式会社制造:Palla Sigma UF)
Pd浓度:3g/L
电流密度:0.5A/dm2
浴温:40℃
pH:6.5
目标膜厚:0.025μm
阳极:氧化铱
(镀Au条件)
镀浴:金镀液(松田产业株式会社制造:Auru Sigma F)
Au浓度:2g/L
电流密度:2A/dm2
浴温:45℃
pH:4
目标膜厚:0.005μm
阳极:氧化铱
(磷含量的测定)
各评价样品的Ni镀膜中的磷含量的测定可以使用高频电感耦合等离子体(ICP)发光分光分析装置进行测定。
(焊料润湿性的评价)
通过将各评价样品在预定的温度条件(400℃±2℃)下保持一定时间,施加高温的热历程,然后浸渍在焊料浴(63%-Sn,37%-Pb,液温:230℃±5℃)中,然后测定从该焊料浴受到的力变成零为止所需要的时间(零交叉时间),评价焊料润湿性。零交叉时间越短,则表示焊料润湿性越优异。对于在焊料浴中的浸渍条件,将浸渍深度设定为1mm,将浸渍速度设定为2mm/秒,将浸渍时间设定为5秒,作为焊接促进剂,使用R-type焊剂(非活性型)。
<Ni镀膜的P含量的评价>
将Ni覆膜中所含的P含量与零交叉时间的关系示于表1中。如表1所示,通过添加磷,确认到焊料润湿性得到改善。特别是在磷含量为0.1重量%以上且0.8重量%以下的情况下,焊料润湿性得到大幅改善。需要说明的是,通常,无Pb焊料的焊料润湿性比Pb-Sn焊料差,但确认了即使在使用无Pb焊料(Sn-3.0Ag-0.5Cu)的情况下,焊料润湿性也没有问题。
[表1]
<Ni镀膜的薄膜化的评价>
将Ni镀液中的P浓度设定为5.4mg/L、10.9mg/L、32.7mg/L、76.3mg/L、119.9mg/L,使Ni镀膜厚度如表2所示变化,除此以外,在与上述同样的镀敷条件下,制作评价样品。然后,在与上述相同的条件下评价各种样品的焊料润湿性。需要说明的是,对于0.13μm的镀膜厚度,直接引用了表1的结果。将其结果示于表2中。如表2所示,即使Ni镀膜的膜厚为1.0μm以下,也能够确认能够保持良好的焊料润湿性。需要说明的是,Ni镀膜的膜厚越厚,则焊料润湿性越提高,因此对于大于0.3μm的膜厚,虽然在实施例中未示出,但确认了焊料润湿性没有问题。
[表2]
<金属冲击镀的形成>
对由Cu合金构成的引线框架进行电解脱脂(液温:68℃,电流密度:10A/dm2,浸渍时间:60秒)作为预处理,接着进行酸洗(5体积%硫酸,30秒),然后利用纯水进行清洗。对预处理后的引线框架依次实施Cu冲击镀、Ni镀敷、Pd镀敷、Au镀敷。此时,改变Ni镀液中的P浓度,调节评价样品。需要说明的是,在与上述相同的条件下进行Ni镀敷、Pd镀敷、Au镀敷,冲击镀如下所述。
(Cu冲击镀条件)
镀浴:Cu冲击镀液
Cu浓度:40g/L
电流密度:1A/dm2
浴温:25℃
pH:13
目标膜厚:0.001μm
阳极:氧化铱
<Ni镀膜的薄膜化的评价>
将Ni覆膜中所含的P含量与零交叉时间的关系示于表3中。如表3所示,通过添加磷,确认了焊料润湿性得到改善。特别是在磷含量为0.1重量%以上且0.8重量%以下的情况下,焊料润湿性得到大幅改善。需要说明的是,通常,无Pb焊料的焊料润湿性比Pb-Sn焊料差,但确认了即使在使用无Pb焊料(Sn-3.0Ag-0.5Cu)的情况下,焊料润湿性也没有问题。
[表3]
<Ni镀膜的薄膜化的评价>
将Ni镀液中的P浓度设定为5.4mg/L、10.9mg/L、32.7mg/L、76.3mg/L、119.9mg/L,使Ni镀膜厚度如表4所示变化,除此以外,在与上述同样的镀敷条件下,制作评价样品。然后,在与上述相同的条件下评价各种样品的焊料润湿性。需要说明的是,对于0.13μm的镀膜厚度,直接引用表3的结果。将其结果示于表4中。如表4所示,即使Ni镀膜的膜厚为1.0μm以下,也能够确认能够保持良好的焊料润湿性。需要说明的是,Ni镀膜的膜厚越厚,则焊料润湿性越提高,因此对于大于0.3μm的膜厚,虽然在实施例中未示出,但确认了焊料润湿性没有问题。
[表4]
<金属冲击镀的形成>
对由Cu合金构成的引线框架进行电解脱脂(液温:68℃,电流密度:10A/dm2,浸渍时间:60秒)作为预处理,接着进行酸洗(5体积%硫酸,30秒),然后利用纯水清洗。对预处理后的引线框架依次实施Ni镀敷、Pd冲击镀、Pd镀敷、Au镀敷。此时,改变Ni镀液中的P浓度,调节评价样品。需要说明的是,在与上述相同的条件下进行Ni镀敷、Pd镀敷、Au镀敷,冲击镀如下所述。
(Pd冲击镀条件)
镀浴:Pd冲击镀液
Pd浓度:1.5g/L
电流密度:1.5A/dm2
浴温:50℃
pH:9
目标膜厚:0.001μm
阳极:氧化铱
<Ni镀膜的薄膜化的评价>
将Ni覆膜中所含的P含量与零交叉时间的关系示于表5中。如表5所示,通过添加磷,确认到焊料润湿性得到改善。特别是在磷含量为0.1重量%以上且0.8重量%以下的情况下,焊料润湿性得到大幅改善。需要说明的是,通常,无Pb焊料的焊料润湿性比Pb-Sn焊料差,但确认了即使在使用无Pb焊料(Sn-3.0Ag-0.5Cu)的情况下,焊料润湿性也没有问题。
[表5]
<Ni镀膜的薄膜化的评价>
将Ni镀液中的P浓度设定为5.4mg/L、10.9mg/L、32.7mg/L、76.3mg/L、119.9mg/L,使Ni镀膜厚度如表6所示变化,除此以外,在与上述同样的镀敷条件下,制作评价样品。然后,在与上述相同的条件下评价各种样品的焊料润湿性。需要说明的是,对于0.13μm的镀膜厚度,直接引用了表5的结果。将其结果示于表6中。如表6所示,即使Ni镀膜的膜厚为1.0μm以下,也能够确认能够保持良好的焊料润湿性。需要说明的是,Ni镀膜的膜厚越厚,则焊料润湿性越提高,因此对于大于0.3μm的膜厚,虽然在实施例中未示出,但确认了焊料润湿性没有问题。
[表6]
<金属冲击镀的形成>
对由Cu合金构成的引线框架进行电解脱脂(液温:68℃,电流密度:10A/dm2,浸渍时间:60秒)作为预处理,接着进行酸洗(5体积%硫酸,30秒),然后利用纯水清洗。对预处理后的引线框架依次实施Ni镀敷、Pd镀敷、Au冲击镀、Au镀敷。此时,改变Ni镀液中的P浓度,调节评价样品。需要说明的是,在与上述相同的条件下进行Ni镀敷、Pd镀敷、Au镀敷,冲击镀如下所述。
(Au冲击镀条件)
镀浴:Au冲击镀液
Au浓度:1.0g/L
电流密度:5A/dm2
浴温:50℃
pH:4
目标膜厚:0.001μm
阳极:氧化铱
<Ni镀膜的薄膜化的评价>
将Ni覆膜中所含的P含量与零交叉时间的关系示于表7中。如表7所示,通过添加磷,确认到焊料润湿性得到改善。特别是在磷含量为0.1重量%以上且0.8重量%以下的情况下,焊料润湿性得到大幅改善。需要说明的是,通常,无Pb焊料的焊料润湿性比Pb-Sn焊料差,但确认了即使在使用无Pb焊料(Sn-3.0Ag-0.5Cu)的情况下,焊料润湿性也没有问题。
[表7]
<Ni镀膜的薄膜化的评价>
将Ni镀液中的P浓度设定为5.4mg/L、10.9mg/L、32.7mg/L、76.3mg/L、119.9mg/L,使Ni镀膜厚度如表8所示地变化,除此以外,在与上述同样的镀敷条件下,制作评价样品。然后,在与上述相同的条件下评价各种样品的焊料润湿性。需要说明的是,对于0.13μm的镀膜厚度,直接引用了表7的结果。将其结果示于表8中。如表8所示,即使Ni镀膜的膜厚为1.0μm以下,也能够确认能够保持良好的焊料润湿性。需要说明的是,Ni镀膜的膜厚越厚,则焊料润湿性越提高,因此对于大于0.3μm的膜厚,虽然在实施例中没有示出,但确认了焊料润湿性没有问题。
[表8]
产业上的可利用性
本发明具有能够得到焊料润湿性优异的Ni电镀膜的优异效果。另外,在保持良好的焊料润湿性的同时,还具有能够实现Ni电镀膜的薄膜化的优异效果。本发明涉及的电镀膜、电镀膜结构体对引线框架、印制布线板、刚性基板、柔性基板、带式载体、连接器、功率元件、引线、引脚等有用。
Claims (6)
1.一种镀敷结构体,所述镀敷结构体包含:由Cu或Cu合金构成的基板、形成在基板上的Ni电镀膜、形成在Ni电镀膜上的Pd镀膜和形成在Pd镀膜上的Au镀膜,其中,
所述Ni电镀膜含有0.01重量%以上且1.0重量%以下的P,
当P含量为0.01重量%以上且小于0.05重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.1μm以上且10μm以下,
当P含量为0.05重量%以上且小于0.2重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.06μm以上且10μm以下,
当P含量为0.2重量%以上且1.0重量%以下时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.01μm以上且10μm以下。
2.一种镀敷结构体,所述镀敷结构体包含:由Cu或Cu合金构成的基板、形成在基板上的Ni电镀膜和形成在Ni电镀膜上的Pd镀膜,其中,
所述Ni电镀膜含有0.01重量%以上且1.0重量%以下的P,
当P的含量为0.01重量%以上且小于0.05重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.1μm以上且10μm以下,
当P的含量为0.05重量%以上且小于0.2重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.06μm以上且10μm以下,
当P的含量为0.2重量%以上且1.0重量%以下时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.01μm以上且10μm以下。
3.一种镀敷结构体,所述镀敷结构体包含:由Cu或Cu合金构成的基板、形成在基板上的Ni电镀膜和形成在Ni电镀膜上的Au镀膜,其中,
所述Ni电镀膜含有0.01重量%以上且1.0重量%以下的P,
当P的含量为0.01重量%以上且小于0.05重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.1μm以上且10μm以下,
当P的含量为0.05重量%以上且小于0.2重量%时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.06μm以上且10μm以下,
当P的含量为0.2重量%以上且1.0重量%以下时,所述Ni电镀膜的膜厚为0.01μm以上且10μm以下。
4.如权利要求1~3中任一项所述的镀敷结构体,其中,作为所述Ni镀膜的基底,形成有包含Au、Ag、Pd、Cu中任一者的金属冲击镀膜。
5.如权利要求1~4中任一项所述的镀敷结构体,其中,作为所述Pd镀膜和/或Au镀膜的基底,形成有包含Au、Ag、Pd中任一者的金属冲击镀膜。
6.一种引线框架,其中,所述引线框架具有权利要求1~5中任一项所述的镀敷结构体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020218234A JP7061247B1 (ja) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | ニッケル電解めっき皮膜及びめっき構造体 |
JP2020-218234 | 2020-12-28 | ||
PCT/JP2021/047335 WO2022145290A1 (ja) | 2020-12-28 | 2021-12-21 | Ni電解めっき皮膜を備えるめっき構造体及び該めっき構造体を含むリードフレーム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116324002A true CN116324002A (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=81448161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180065149.6A Pending CN116324002A (zh) | 2020-12-28 | 2021-12-21 | 具有Ni电镀膜的镀敷结构体和包含该镀敷结构体的引线框架 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7061247B1 (zh) |
CN (1) | CN116324002A (zh) |
TW (2) | TWI787896B (zh) |
WO (1) | WO2022145290A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116449063B (zh) * | 2023-05-03 | 2024-07-16 | 苏州迪克微电子有限公司 | 一种具有镍金钯镀膜层的钯合金探针结构及其电镀方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57145351A (en) * | 1981-03-04 | 1982-09-08 | Hitachi Cable Ltd | Lead frame for semiconductor |
JPH10242372A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Nippon Denkai Kk | リードフレーム材とその製法 |
JPH10284667A (ja) * | 1997-04-04 | 1998-10-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 耐食性、耐酸化性に優れる電気電子機器用部品材料、及びその製造方法 |
CN101361181A (zh) * | 2005-11-30 | 2009-02-04 | 德克萨斯仪器股份有限公司 | 用于半导体器件的改良湿度可靠性和增强可焊性的引线框架 |
CN110767644A (zh) * | 2018-07-27 | 2020-02-07 | Tdk株式会社 | 电子元器件封装件 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100322975B1 (ko) * | 1997-02-03 | 2002-02-02 | 소네하라 다카시 | 리드 프레임재 |
US6037653A (en) * | 1997-03-25 | 2000-03-14 | Samsung Aerospace Industries, Ltd. | Semiconductor lead frame having multi-layered plating layer including copper-nickel plating layer |
JP2000077593A (ja) * | 1998-08-27 | 2000-03-14 | Hitachi Cable Ltd | 半導体用リードフレーム |
US7067918B2 (en) * | 2003-03-18 | 2006-06-27 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Wiring board |
KR20070006747A (ko) * | 2004-01-21 | 2007-01-11 | 엔쏜 인코포레이티드 | 전자부품의 주석 표면에서 납땜성의 보존과 휘스커 증식의억제 방법 |
CN100392850C (zh) * | 2006-05-29 | 2008-06-04 | 朱冬生 | 一种引线框架以及具有所述引线框架的半导体器件 |
CN103667775B (zh) * | 2013-11-27 | 2016-04-13 | 余姚市士森铜材厂 | 一种铜合金半导体引线框架 |
-
2020
- 2020-12-28 JP JP2020218234A patent/JP7061247B1/ja active Active
-
2021
- 2021-07-02 TW TW110124466A patent/TWI787896B/zh active
- 2021-12-21 JP JP2022506652A patent/JP7096955B1/ja active Active
- 2021-12-21 WO PCT/JP2021/047335 patent/WO2022145290A1/ja active Application Filing
- 2021-12-21 CN CN202180065149.6A patent/CN116324002A/zh active Pending
- 2021-12-27 TW TW110148835A patent/TWI790062B/zh active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57145351A (en) * | 1981-03-04 | 1982-09-08 | Hitachi Cable Ltd | Lead frame for semiconductor |
JPH10242372A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Nippon Denkai Kk | リードフレーム材とその製法 |
JPH10284667A (ja) * | 1997-04-04 | 1998-10-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 耐食性、耐酸化性に優れる電気電子機器用部品材料、及びその製造方法 |
CN101361181A (zh) * | 2005-11-30 | 2009-02-04 | 德克萨斯仪器股份有限公司 | 用于半导体器件的改良湿度可靠性和增强可焊性的引线框架 |
CN110767644A (zh) * | 2018-07-27 | 2020-02-07 | Tdk株式会社 | 电子元器件封装件 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202233899A (zh) | 2022-09-01 |
JPWO2022145290A1 (zh) | 2022-07-07 |
JP7061247B1 (ja) | 2022-04-28 |
WO2022145290A1 (ja) | 2022-07-07 |
TWI787896B (zh) | 2022-12-21 |
JP7096955B1 (ja) | 2022-07-06 |
TW202225489A (zh) | 2022-07-01 |
TWI790062B (zh) | 2023-01-11 |
JP2022103538A (ja) | 2022-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5679216B2 (ja) | 電気部品の製造方法 | |
US9048295B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
KR20070026832A (ko) | 주석계 도금 피막 및 그 형성 방법 | |
KR102084905B1 (ko) | 무전해 도금 프로세스 | |
JP2007031826A (ja) | 接続用端子、およびこれを有する半導体搭載用基板 | |
TWI404835B (zh) | Electronic parts and manufacturing methods thereof | |
JP2016160504A (ja) | 無電解Ni/Auめっき皮膜の形成方法及びその形成方法で得られた無電解Ni/Auめっき皮膜 | |
KR102320245B1 (ko) | 니켈 도금 피막의 형성 방법 | |
CN116324002A (zh) | 具有Ni电镀膜的镀敷结构体和包含该镀敷结构体的引线框架 | |
JPH10287994A (ja) | ボンディング部のメッキ構造 | |
KR20130056629A (ko) | 기판 및 이의 제조방법 | |
JP7148300B2 (ja) | 導電性バンプ、及び無電解Ptめっき浴 | |
JPH10284667A (ja) | 耐食性、耐酸化性に優れる電気電子機器用部品材料、及びその製造方法 | |
JP2013093360A (ja) | 半導体チップ搭載用基板及びその製造方法 | |
JP2000012762A (ja) | 耐食性に優れる電気電子機器用部品材料、及びその製造方法 | |
JP2020105543A (ja) | 置換金めっき液および置換金めっき方法 | |
TWI820379B (zh) | 無電解電鍍製程及雙層鍍膜 | |
JP2004107734A (ja) | 電子部品のめっき方法、及び電子部品 | |
WO2021166641A1 (ja) | めっき積層体 | |
JP2022189712A (ja) | 電子部品の製造方法 | |
US20060240276A1 (en) | Underlayer for reducing surface oxidation of plated deposits | |
JPH10247716A (ja) | 半導体装置用リードフレームの製造方法 | |
JPH0951054A (ja) | 電子部品用基板及びその製造方法 | |
JP2002252141A (ja) | 電子部品 | |
JPH10308491A (ja) | 半導体装置用リードフレームおよびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 40087590 Country of ref document: HK |