JP3916586B2 - リードフレームのめっき方法 - Google Patents
リードフレームのめっき方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3916586B2 JP3916586B2 JP2003139114A JP2003139114A JP3916586B2 JP 3916586 B2 JP3916586 B2 JP 3916586B2 JP 2003139114 A JP2003139114 A JP 2003139114A JP 2003139114 A JP2003139114 A JP 2003139114A JP 3916586 B2 JP3916586 B2 JP 3916586B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- plating layer
- layer
- current
- lead frame
- 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 - Fee Related
Links
- 238000007747 plating Methods 0.000 title claims description 196
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 137
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 14
- -1 halogen ions Chemical class 0.000 claims description 11
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 9
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical group [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 24
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 9
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 5
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020220 Pb—Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- DOBRDRYODQBAMW-UHFFFAOYSA-N copper(i) cyanide Chemical compound [Cu+].N#[C-] DOBRDRYODQBAMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- HVZWVEKIQMJYIK-UHFFFAOYSA-N nitryl chloride Chemical compound [O-][N+](Cl)=O HVZWVEKIQMJYIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-M sulfamate Chemical compound NS([O-])(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、曲げ加工性及び耐食性に優れ、しかも、モールド樹脂との密着性に優れたリードフレームのめっき方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に半導体装置(IC)は、樹脂封止部より突出するアウターリードを半田接合させてプリント基板へ実装される。アウターリードには樹脂封止後に金属膜として、鉛(以下、Pb)−錫(以下、Sn)合金膜が形成され、この金属膜と半田材(錫半田等)との接合によりプリント基板等に実装していたが、近年では地球環境に配慮するため、Pbレスの方向にあり、Pb−Sn合金膜が使用できなくなりつつある。そこで代替技術として樹脂封止前のリードフレームの表面に半田と接合性の高いニッケル(以下、Ni)/パラジウム(以下、Pd)、あるいはNi/Pd/金(以下、Au)等の金属膜を予め形成しておく(Pre−Plated Lead−Frame、以下、PPF)が広く採用されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
このPPFは以下のようなめっき方法によって製造されている。
スタンピング法又はエッチング法により作られたリードフレーム素材を脱脂、酸洗などの前処理をした後、このリードフレーム素材にNiめっき浴に浸漬してNiめっき層を形成し、その上にPdめっき層、又はPdめっき層の上にさらにAuめっき層を付着させている。なお、NiめっきはPPF以外にも半導体装置に広く採用され、例えば、自動車などの専用半導体装置において、耐熱性の要求を満たすため、又は素材となる銅や銅合金の拡散を防止するために、リードフレーム表面にまず下地Niめっきを実施し、その上に全面或いは部分的にAuめっきや銀(以下、Ag)めっきが行われている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−307711号公報
【特許文献2】
特許第3259894号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようなリードフレーム(PPF)においては、次のような問題が生じている。現行めっき方法により得られた下地Niめっき層の柔軟性が不十分であるため、IC封止後の曲げ加工の時クラックが発生し易い。すなわち、通常のNiめっきにおいて、電源からめっき素材に通じた電流は全てNiイオンからメタルNiへの還元反応に消費されず、一部分の電流は副反応として水素イオンの還元反応に消費され、この還元された水素原子の大部分は水素分子になり水素ガスとして放出されるが、その一部はNi結晶格子中に取り込まれ、Niと固溶体を形成するか又はNi結晶粒界に吸着原子として残る。その結果、Niめっき層内に残留応力と水素脆性があるため、曲げ加工の時、クラックが発生し、本来目的とする下地金属の拡散の防止、半田濡れ性及びワイヤーボンディング性を失う。
【0006】
そして、水素共析量及び水素吸蔵量は、Niめっき液の種類及びめっき条件に大きく左右される。例えば、めっき液のpHが2以下の場合又はめっき液中に塩化物が多い場合は水素共析量及び水素吸蔵量が多くなり、Ni膜の脆性及び加工性が著しく悪化する。そのために、現在、リードフレーム、特にPPFの製造に採用されている下地Niめっき液は殆どが水素共析量及び水素吸蔵量が少ないpH=3.0〜4.5のワット浴あるいはスルファミン酸Niめっき液を使用している。
【0007】
近年のICパッケージは小型化、薄型化へ進んでいるため、リードフレームとモールド樹脂との密着性の問題が顕著化しており、しかも化学的方法によりその密着性を向上させることは困難である。特に最表面にPd、Au等の貴金属めっき層を有するPPFはその最表面の貴金属がほとんど酸化しないため、モールド樹脂との密着性が低い。
そこで、PPF中の下地Niめっき層に関して緻密性が異なる複数のNi層を形成することによりモールド樹脂との密着性の向上を図る技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。すなわち下地Niめっき層の下層は平滑且つ緻密な層を形成するNiめっきにより形成され、その上層は縦方向への結晶成長を優先する脈流(パルス)のNiめっきにより形成されている。
しかしながら、このNiめっきでは上層のNiめっきに十分な表面粗さが得られず、アンカ効果が弱い。従ってモールド樹脂との密着性が不十分である。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、曲げ加工時にクラックの発生が抑制され、更には、モールド樹脂との密着性に優れたリードフレームのめっき方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記目的に沿う本発明に係るリードフレームのめっき方法は、鉄ニッケル合金、銅又は銅合金からなる素材金属の表面に極性反転成分を有しない直流電流又はパルス電流を用いてめっきされた、厚みが0.001〜0.1μmの平滑Niめっき層を形成する第1工程と、
前記平滑Niめっき層の上面に極性反転パルスを含む電流を用いてめっきされた、厚みが0.5〜5μmの粗面化Niめっき層を形成する第2工程と、
前記粗面化Niめっき層の上面全部又はその一部に貴金属めっき層を形成する第3工程とを有し、
しかも、前記第2工程の粗面化Niめっき層を形成する過程での極性反転パルスによって生じる減肉厚みより、前記平滑Niめっき層の厚みを十分大きくしている。
【0010】
本発明に係るリードフレームのめっき方法において、前記第2工程の粗面化Niめっき層のめっき処理は、例えば、pHが2.0以下で且つハロゲンイオンを含むNiめっき液を用いて行うのが好ましい。
また、本発明に係るリードフレームのめっき方法において、前記平滑Niめっき層の厚みは0.001〜0.1μmであり、前記粗面化Niめっき層の厚みは、0.5〜5μmであって、しかも、該粗面化Niめっき層の表面粗さRaは、0.1〜0.8μmであってもよい。
なお、本発明に係るリードフレームのめっき方法において、貴金属めっきとは、例えば、半田との接合性がよいPd、Pd合金、Au、Pt、Ag、Ag合金の少なくとも1からなるものをいう。また、本発明は、前記した具体的な数字に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での数値変更をすることもできる。
【0011】
本発明に係るリードフレームのめっき方法において、下地めっきの第1層に極性の反転しない電流でNiめっきする平滑Niめっき層を形成した。この理由は、めっき対象物であるリードフレームとなる素材金属に、極性反転パルスを含む電流を流して形成する粗面化Niめっきを直接行うと、極性が反転する電流によって、めっき表面の金属が研磨されて(減肉する)めっき液中に溶け出してしまい、めっき液を汚染すると共に、めっき表面を母材金属によって汚染する。そこで、母材(素材金属)の上の第1層として極性の反転しない電流でNiめっきする平滑Niめっき層を形成すると、次の工程で、極性が反転するパルス電流を流しても、第1層が削られるだけで、母材は削られず、銅等の異種金属が不純物としてめっき液中に溶け出さない。従って、第1層目の平滑Niめっき層はリードフレーム材表面の溶け出し保護の役割を果たす。
【0012】
なお、第1層目の膜厚はリードフレーム素材からの金属の溶け出しに防止効果を得るために、第2層目が作られるときのアノード電流で溶けるNiの膜厚より10倍以上厚くするのが好ましい。例えば、第2層目のNiめっきをするときに採用された電流波形中の、アノード電流の電気量(アノード電流密度×通電時間)により換算したNiの溶ける膜厚が0.001μmである場合、第1層目の厚さは0.01μm以上とするのが好ましい。なお、リードフレーム材の銅など異種金属が溶けた場合、めっきムラ、欠陥等の不良の原因となる。
【0013】
そして、第2層目のNiめっきに周期的に極性が反転する電流波形、即ち極性反転パルスを採用する理由は、めっき中に周期的に極性の反転する電流を含むので、共析した水素原子、特にNiめっき層中に取り込まれた水素原子をアノード電流で除去することができる。従って水素原子の固溶又は吸蔵に起因するNiめっき層の脆性がなくなり、曲げ加工などの加工性が向上する。
また、極性が反転する電流波形を用いためっきでは、粒径の大きなNi結晶粒子が形成され易い。結晶粒子は粒径が小さいほど、表面自由エネルギーが高く不安定であるため、反転電流(溶解電流)をかけると結晶粒径が小さいものから優先的に溶ける。このように周期的に極性が反転する電流波形を用いてカソード電流とアノード電流が交互に繰り返し印加すると、結晶粒子が大きい角状又は針状の粗いNiめっき層が形成される。よって、リードフレームとモールド樹脂との間に強力なアンカー効果が生じ、強い樹脂密着性を得ることができる。更に、大きな結晶粒子のNi膜が形成されることにより熱処理(焼鈍)を加えた場合の効果と同様にNi膜が軟らかくなり、曲げ加工などの加工性をさらに向上させる。
【0014】
次に、本発明に係るリードフレームのめっき方法において、第2工程の粗面化Niめっき層のめっき処理は、例えば、pHが2.0以下で且つハロゲンイオンを含むNiめっき液を用いて行うのが好ましい理由は以下の通りである。即ち、アノード電流を流すとき、通常のNiめっき溶液中でNi膜の不動態化が非常に発生し易い。そうすると、上記の微小結晶粒子の優先溶解効果を十分に発揮できず、粗い表面を有し結晶粒子が大きなNiめっき層が得られなくなる。Niめっき液中に塩素イオンのようなハロゲンイオンが存在し、且つめっき液のpHが低い場合、Niアノード溶解がスムーズに行われ0.1μm(平均粗さRa)以上の粗さが得られる。
従って、本発明において十分な粗い表面を得るためには、第2層目のNiめっき条件として、周期的に極性が反転する電流による電流波形を用いる上でpHが2.0以下で且つハロゲンイオンを含むNiめっき液が必要となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。ここに、図1は本発明の一実施の形態に係るリードフレームの部分断面図、図2(A)、(B)はそれぞれ極性反転パルスを含むめっき電流の説明図である。
【0016】
鉄ニッケル合金あるいは銅又は銅合金などからなるリードフレームの素材金属10(以下、LF材10という)を脱脂、酸洗し、Niめっき浴に浸漬し、極性が反転しない直流電流あるいはパルス電流を用いて、第1層目のNiめっきである平滑Niめっき層11を形成する。LF材10の溶出防止効果を得るために、第1層目のNiめっき層厚は0.01μm以上であることが望ましいが、場合によっては、以下に説明する極性反転パルス電流を制御することによって、平滑Niめっき層11の厚みを0.001〜0.1μmの範囲にすることもできる。これによって、以下に説明する極性反転パルス電流による減肉厚みを確保することができる。
【0017】
さらに、第2層目のNiめっきである粗面化Niめっき層12は、pHが2.0以下で且つハロゲンイオンを含むNiめっき液中で周期的に極性が反転する電流波形により形成される。ここで、周期的に極性が反転する電流波形とは、図2(A)に示すように、周期的に極性が単純に反転する矩形PR波だけではなく、例えば、図2(B)に示すように非対称交流波であってもよい。なお、平滑Niめっき層11と粗面化Niめっき層12によって下地めっき層が形成される。
そして、0.1μm以上の平均粗さを得るには、アノード電流(反転電流)の電気量はカソード電流の電気量の20%〜80%、周波数は10〜1000Hz(周期1〜100ms)の電流波形でめっきすることが望ましい。その平均電流密度は0.5〜20A/dm2である。なお、この粗面化Niめっき層12の厚みは、0.5〜5μmの範囲であれば、経済性を考慮して十分にその表面を粗面化することができる。なお、粗面化Niめっき層12の厚みによっては、平均粗さを最大0.8μmにすることもできる。
【0018】
第2層目のNiめっきにおいて使用するNiめっき液は、Niがスムーズに溶解するように(例えばワット浴を使用する場合)、十分な溶解活性を得るために浴のpHを0.0〜2.0に調整しなければならない。一方、このような溶解活性があれば、めっき液の組成と条件は特に制限されない。例えば、全塩化物浴や塩化物を含むスルファミン酸塩浴であってもよく、あるいは有機酸塩浴であってもよい。
なお、第2層目のNiめっき層の上に使用目的に応じて機能めっきを実施してもよい。例えば、全面あるいは部分的にPd、Au、Ag等のめっき又はこれらの合金めっきを行い、表面に貴金属めっき層13を形成する。例えば、PPFなら第2層目のNiめっき層の上にPdめっきを行いさらにその上にAuフラッシュめっきを行ってもよい。
【0019】
【実施例】
以下、本発明の作用、効果を確認するために行った実施例1〜4及び比較例1〜3について説明する。
〔実施例1〕
(1)銅合金基材のリードフレーム表面に、周知の方法により脱脂及び活性化を行った後、通常のワット浴(硫酸Ni240g/L、塩化Ni45g/L、ホウ酸35g/L、pH3.5、温度60℃)を用い、電流は周期的に極性の反転しない電流波形であって、電流密度2A/dm2、めっき時間10秒の条件で第1層目のNiめっきを実施した。
(2)上記の(1)で得られたサンプルにさらに第2層目のNiめっきを施した。使用したNiめっき液はpHが1.0のワット浴(浴組成は上記(1)と同じ)であった。電流波形は周期的に極性が反転する矩形PR波で平均電流密度が5A/dm2、アノード電流(反転電流)の電気量がカソード電流の電気量の50%、周波数が20Hz(周期50ms)の条件でめっきを行った。めっき時間はトータルのNiめっき層厚が1.0μmとなるように設定した。
【0020】
〔実施例2〕
(1)銅合金基材のリードフレーム表面に、周知の方法により脱脂及び活性化を行った後に、通常のワット浴(硫酸Ni240g/L、塩化Ni45g/L、ホウ酸35g/L、pH3.5、温度60℃)を用い、電流は周期的に極性の反転しない電流波形であって、電流密度2A/dm2、めっき時間10秒の条件で第1層目のNiめっきを実施した。
(2)上記の(1)で得られたサンプルにさらに第2層目のNiめっきを施した。使用したNiめっき液はpHが1.0のワット浴(浴組成は上記(1)と同じ)であった。電流波形は周期的に極性が反転する矩形PR波で平均電流密度が5A/dm2、アノード電流(反転電流)の電気量がカソード電流の電気量の50%、周波数が20Hz(周期50ms)の条件でめっきを行った。めっき時間はトータルのNiめっき層厚が1.0μmのように設定した。
(3)その上に0.03μmのパラジウムめっき、さらにパラジウムめっきの上に0.01μmの金フラッシュめっきを実施した。
【0021】
〔実施例3〕
(1)合金基材のリードフレーム表面に、周知の方法により脱脂及び活性化を行った後に、通常のワット浴(硫酸Ni240g/L、塩化Ni45g/L、ホウ酸35g/L、pH3.5、温度60℃)を用い、電流は周期的に極性の反転しない電流波形であって、電流密度2A/dm2、めっき時間10秒の条件で第1層目のNiめっきを実施した。
(2)上記の(1)で得られたサンプルにさらに第2層目のNiめっきを施した。使用したNiめっき液はpHが1.5のワット浴(浴組成は上記(1)と同じ)であった。電流波形は周期的に極性が反転する矩形PR波で平均電流密度が5A/dm2、アノード電流(反転電流)の電気量がカソード電流の電気量の50%、周波数が20Hz(周期50ms)の条件でめっきを行った。めっき時間はトータルのNiめっき層厚が1.0μmとなるように設定した。
(3)その上に通常のシアン化銅めっき浴にて0.1μmのスポット銅めっきを施し、さらにスポット銅めっき層の表面に4.0μmのスポット銀めっき層を付けた。
【0022】
〔実施例4〕
(1)A42材(銅合金材)のリードフレーム表面に、周知の方法により脱脂及び活性化を行った後に、pHが0.5のワット浴(硫酸Ni240g/L、塩化Ni45g/L、ホウ酸35g/L、温度60℃)を用い、電流は周期的に極性の反転しない電流波形であって、平均電流密度4A/dm2、めっき時間10秒の条件で第1層目のNiめっきを実施した。
(2)上記の(1)で得られたサンプルにさらに第2層目のNiめっきを施した。使用したNiめっき液はpHが上記の(1)と同じワット浴であった。電流波形は周期的に極性が反転する矩形PR波で平均電流密度が10A/dm2、アノード電流(反転電流)の電気量がカソード電流の電気量の70%、周波数が10Hz(周期100ms)の条件でめっきを行った。めっき時間はトータルのNiめっき層厚が1.0μmとなるように設定した。
(3)その上に酸性金めっき液中で0.1μmの金めっきを実施した。
【0023】
〔比較例1〕
(1)銅合金基材のリードフレーム表面に、周知の方法により脱脂及び活性化を行った後、通常のワット浴(硫酸Ni240g/L、塩化Ni45g/L、ホウ酸35g/L、pH3.5、温度60℃)を用い、電流密度2A/dm2の条件でNiめっきを実施した。Niのめっき時間は膜厚が1.0μmとなるように設定した。
【0024】
〔比較例2〕
(1)合金基材のリードフレーム表面に、実施例2の(1)と同じ条件でNiめっきを実施した。Niめっき層厚は1.0μmであった。
(2)その上に0.03μmのパラジウムめっき、さらにパラジウムめっきの上に0.01μmの金フラッシュめっきを実施した。
【0025】
〔比較例3〕
(1)実施例4の(1)と同じ条件でNiめっきを実施した。しかし、Niめっき層厚は3.0μmであった。
(2)その上に、実施例4の(3)と同じく金めっきを実施した。
以上の実施例1〜4と比較例1〜3の評価結果を表1に示している。
【0026】
【表1】
【0027】
表1において◎は良好、○は普通、△はやや悪い、×は不良を示す。この表1からも明らかなように、実施例1〜4に示されるリードフレームにおいては、比較例1〜3に示すリードフレームに比較して、以下のことが分かる。
(1)曲げ加工などの加工性が優れている
通常のNiめっき層が加工性が劣る主な原因は、共析した水素原子がNi膜中へ吸蔵し、膜内の残留応力が溜まるためである。本発明では、共析した水素原子をアノード電流で除去することができるため、残留応力が殆どない。そのため、得られためっき層の脆性が小さく、曲げ加工後のクラックが発生しにくい。
【0028】
(2)モールド樹脂との密着性が優れている
本発明では、第2層目のNiめっきをするとき、アノード電流を含むので、Niの析出は結晶核の生成より結晶のエピタキシャル成長の方が速くなり、Niめっき層の結晶粒径と表面粗さが大きくなり、表面が不定形の角状や針状となる。この不定形な角状/針状の表面形態により、リードフレームとモールド樹脂との間で物理的なアンカー効果が生じ、通常品に比べてモールド樹脂との密着性が約2倍になる。しかもこのようなアンカー効果はアノード電流の電気量の割合を大きくすると共に強くなる。
(3)優れた耐食性を有する
通常の直流めっきに比べて、本実施例では、アノード電流を含むので、Niめっき層への水素吸蔵などによる歪みや不純物の混入が少ない。そのために、めっき層のピンホールなどの欠陥が少なく、優れた耐食性が得られる。
【0029】
【発明の効果】
請求項1〜3記載のリードフレームのめっき方法において製造されたリードフレームは、下地めっき層を、素材金属上に極性反転成分を有しない直流電流又はパルス電流を用いてめっきされた平滑Niめっき層と、平滑Niめっき層の上に極性反転パルスを含む電流を用いてめっきされた粗面化Niめっき層とによって形成しているので、下地めっき表面及びその上にめっきされる貴金属めっき層の表面が粗面化され、モールド樹脂との密着性に優れている。
そして、粗面化Niめっき層の下層に平滑Niめっき層が形成されているので、粗面化処理のために、極性反転パルスを流す場合には、リードフレームの素材金属がめっき液に溶け込んだり、あるいはめっき表面に露出することがなく、マイグレーション等に起因する製品不良の問題が生じない。
そして、粗面化Niめっき処理において、アノード電流を含むので、Niめっき層への水素吸蔵などによる歪みや不純物の混入が少なく、めっき層の欠陥が少なく、優れた耐食性が得られ、更には、得られためっき層の脆性が小さく、曲げ加工等によってめっき層にクラックが発生しにくい。
【0030】
特に、請求項2記載のリードフレームのめっき方法においては、第2工程の粗面化Niめっき層のめっき処理は、pHが2.0以下で且つハロゲンイオンを含むNiめっき液を用いて行っているので、平滑Niめっき層のアノード溶解が円滑に行われ、平均粗さ(Ra)が0.1μm以上の粗面を円滑に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るリードフレームの部分断面図である。
【図2】(A)、(B)はそれぞれ本発明の一実施の形態に係るリードフレームのめっき方法に用いる極性反転成分を有する電流波形の説明図である。
【符号の説明】
10:素材金属、11:平滑Niめっき層、12:粗面化Niめっき層、13:貴金属めっき層
Claims (3)
- 鉄ニッケル合金、銅又は銅合金からなる素材金属の表面に極性反転成分を有しない直流電流又はパルス電流を用いてめっきされた、厚みが0.001〜0.1μmの平滑Niめっき層を形成する第1工程と、
前記平滑Niめっき層の上面に極性反転パルスを含む電流を用いてめっきされた、厚みが0.5〜5μmの粗面化Niめっき層を形成する第2工程と、
前記粗面化Niめっき層の上面全部又はその一部に貴金属めっき層を形成する第3工程とを有し、
しかも、前記第2工程の粗面化Niめっき層を形成する過程での極性反転パルスによって生じる減肉厚みより、前記平滑Niめっき層の厚みが大きいことを特徴とするリードフレームのめっき方法。 - 請求項1記載のリードフレームのめっき方法において、前記第2工程の粗面化Niめっき層のめっき処理は、pHが2.0以下で且つハロゲンイオンを含むNiめっき液を用いて行われたことを特徴とするリードフレームのめっき方法。
- 請求項1記載のリードフレームのめっき方法において、前記貴金属めっき層は金めっきであることを特徴とするリードフレームのめっき方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003139114A JP3916586B2 (ja) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | リードフレームのめっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003139114A JP3916586B2 (ja) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | リードフレームのめっき方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006287864A Division JP4704313B2 (ja) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | リードフレームのめっき方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004339584A JP2004339584A (ja) | 2004-12-02 |
JP3916586B2 true JP3916586B2 (ja) | 2007-05-16 |
Family
ID=33528297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003139114A Expired - Fee Related JP3916586B2 (ja) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | リードフレームのめっき方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3916586B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100819800B1 (ko) * | 2005-04-15 | 2008-04-07 | 삼성테크윈 주식회사 | 반도체 패키지용 리드 프레임 |
JP2007172753A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tdk Corp | 軟磁性膜およびその製造方法、薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、ヘッドアームアセンブリならびに磁気ディスク装置 |
JP2007258205A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Denso Corp | 電子装置およびその製造方法 |
JP4764983B2 (ja) * | 2006-07-25 | 2011-09-07 | 富士電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP4887533B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2012-02-29 | Dowaメタルテック株式会社 | 銀めっき金属部材およびその製造法 |
JP4853508B2 (ja) * | 2008-11-05 | 2012-01-11 | 住友金属鉱山株式会社 | リードフレームの製造方法 |
KR20100103015A (ko) * | 2009-03-12 | 2010-09-27 | 엘지이노텍 주식회사 | 리드 프레임 및 그 제조방법 |
WO2013094766A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | オーエム産業株式会社 | めっき品及びその製造方法 |
JP6700852B2 (ja) * | 2016-02-25 | 2020-05-27 | 日本圧着端子製造株式会社 | 電子部品、めっき方法、及びめっき装置 |
JP2016165005A (ja) * | 2016-04-19 | 2016-09-08 | 大日本印刷株式会社 | 半導体装置およびその製造方法、ならびに半導体装置用基板およびその製造方法 |
JP7014695B2 (ja) * | 2018-10-18 | 2022-02-01 | Jx金属株式会社 | 導電性材料、成型品及び電子部品 |
JP6805217B2 (ja) * | 2018-10-18 | 2020-12-23 | Jx金属株式会社 | 導電性材料、成型品及び電子部品 |
JP7120470B2 (ja) * | 2019-10-08 | 2022-08-17 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5937760B2 (ja) * | 1978-10-25 | 1984-09-11 | 株式会社フジクラ | 交流電解メツキによる表面処理方法 |
JPS61166995A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-28 | Fujitsu Ltd | 金めつき方法 |
JPS62278293A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-03 | C Uyemura & Co Ltd | 電子部品の製造方法 |
US5352266A (en) * | 1992-11-30 | 1994-10-04 | Queen'university At Kingston | Nanocrystalline metals and process of producing the same |
JP3053323B2 (ja) * | 1993-11-18 | 2000-06-19 | 株式会社三井ハイテック | 高速めっき方法 |
JPH09148508A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-06 | Nippon Denkai Kk | 半導体装置用リードフレーム及びこれを用いた樹脂封止型半導体装置 |
JP3259894B2 (ja) * | 1996-04-30 | 2002-02-25 | ソニー株式会社 | リードフレーム、その製造方法及びそのリードフレームを用いた半導体装置 |
JPH1068097A (ja) * | 1996-08-27 | 1998-03-10 | Seiichi Serizawa | 電子部品 |
JPH11274177A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-08 | Toppan Printing Co Ltd | リードフレームおよびその製造方法 |
JP2000077594A (ja) * | 1998-09-03 | 2000-03-14 | Hitachi Cable Ltd | 半導体装置用リードフレーム |
JP2001210932A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-08-03 | Matsushita Electric Works Ltd | プリント配線板の製造方法 |
JP2002299538A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Dainippon Printing Co Ltd | リードフレーム及びそれを用いた半導体パッケージ |
-
2003
- 2003-05-16 JP JP2003139114A patent/JP3916586B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004339584A (ja) | 2004-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3916586B2 (ja) | リードフレームのめっき方法 | |
US7931760B2 (en) | Whiskerless plated structure and plating method | |
US7488408B2 (en) | Tin-plated film and method for producing the same | |
US3147547A (en) | Coating refractory metals | |
JP2009235579A (ja) | リードフレーム | |
JP2012502462A (ja) | リードフレーム及びその製造方法 | |
TW202100808A (zh) | 導線架 | |
TW201803065A (zh) | 引線框架材及其製造方法 | |
US9870930B2 (en) | Method for producing substrate for mounting semiconductor element | |
JP5766318B2 (ja) | リードフレーム | |
JP2014123760A5 (ja) | ||
JP4704313B2 (ja) | リードフレームのめっき方法 | |
JP2007009334A5 (ja) | ||
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 | |
JP5508329B2 (ja) | リードフレーム | |
JP2020155749A (ja) | リードフレーム | |
JP7096955B1 (ja) | 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 | |
JP4362600B2 (ja) | 金属−セラミックス接合部材 | |
JP4069181B2 (ja) | 無電解めっき法 | |
JP3484367B2 (ja) | 無電解めっき方法およびその前処理方法 | |
JP2020105543A (ja) | 置換金めっき液および置換金めっき方法 | |
JP2020063492A (ja) | 導電性材料、成型品及び電子部品 | |
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 | |
JPS6142941A (ja) | 半導体用リ−ドフレ−ム | |
WO2019163484A1 (ja) | 半導体素子及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050812 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20060609 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20060627 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061006 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061031 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061226 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070206 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3916586 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100216 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120216 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120216 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130216 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140216 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |