JPH02213004A - アルミニウム合金製電子電気機器導電部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は駒別半導体やＩＣ，ＬＳＩ等のリードフレー
ム、あるいはコネクタやスイッチなどの導電部品として
使用されるアルミニウム合金よりなる電子電気機器導電
部品に関するものである。

従来の゛技術 従来からＩＣ，ＬＳＩ等のリードフレーム用材料として
は、ＣＬＪ−Ｆｅ−Ｐ系合金、Ｑｕ−Ｎｉ−３ｉ系合金
、Ｑｕ−）”ｅ−Ｑｏ−３ｎ系合金などのＣｕ系材料、
あるいはコパール（Ｆｅ−２９％Ｎ１−ｔ７％Ｇｏ）、
Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金などの１”ｅ糸材料、さらにはＦ
ｅ−Ｎｉ系合金に八！をクラッドした材料などが使用さ
れている。これらのうち、Ｆｅ系材料は、強度、耐熱性
、繰返し曲げ性に優れ、一方Ｑｕ系材料は良好な熱伝導
性、強度を有しかつＦｅ系材料と比べて安価であるとい
う特徴を有している。

一方、最近ではＱｕ系材料よりもさらに低コスト化を図
り得る材料として、アルミニウム合金をリードフレーム
に使用することが検討されており、既に時開［６２−９
６６４１＠、特開昭６２−９６６３８号、特開昭６２−
９６６４４号等によって提案されている。

発明が解決しようとする課題 一般にリードフレーム等の導電部品は半田によって回路
や相手部材に接合されることが多く、そこで従来のＦｅ
系材料やＣｕ系材料からなるリードフレーム等の導電部
品においては、先ず下地メッキとして極く薄いＣｕメッ
キを施し、その上にＳｎメッキや半田メッキを電気メッ
キや溶融浸漬メッキにより施して、半田による接合を容
易にして接合自体を緒全なものとすることが行なわれて
いる。

一方アルミニウム合金の場合も、下地処理メッキを行な
わなければ、Ｓｎメッキや半田がのらない。すなわちア
ルミニウム合金材料は、緻密な酸化皮膜が表面に生成さ
れるため、半田や錫が濡れにクク、原子同士の接合がで
きないためであり、そこでアルミニウム合金を用いる場
合、一般にはＮｉメッキを施してリードフレーム等の導
電部品として使用することが考えられている。但し、ア
ルミニウム合金に直接Ｎｉメッキを施すことは困難であ
るから、通常はＮｉメッキの前処理としてジンケート処
理を施してアルミニウム表面にＺｎを被覆し、これによ
りアルミニウムの酸化皮膜が形成されない状態にしてお
いてから、無電解メッキや電解メッキによりＮｉメッキ
を施すのが通常である。

ところでＮ１メッキ層は半田と濡れやすく、したがって
アルミニウム合金を基材として表面にＮｉメッキ層を形
成したリードフレーム等の電気部品は半田付は性も良好
となる。しかしながらＮｉメッキ層を形成したアルミニ
ウム合金製のリードフレームについて本発明者等がさら
に実用化のための実験・検討を進めたところ、次のよう
な問題があることが判明した。

すなわちリードフレームのアウターリード部は、ＩＣや
ＬＳＩ等の半導体装置に組込んだ後、下方へ折曲げた状
態とされるのが通常であり、またその半導体装置を回路
基板等に実装する過程ではアウターリード部の曲げを戻
したり再び曲げを与えたりすることが多い。したがって
リードフレームのアウターリード部は繰返し曲げ性に優
れていること、すなわちＩ返し曲げを与えても亀裂が発
生したり折損したりしないことが要求される。ところが
アルミニウム合金基材の表面にＮｉメッキ層を形成した
リードフレームでは、基材として繰返し曲げ性に優れた
高強度のアルミニウム合金を用いても、繰返し曲げ性が
低くなってしまうという問題があることが判明した。

この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、リ
ードフレームのごとく、曲げが与えられる部分を有する
アルミニウム合金製の電子電気機器導電部品として、繰
返し曲げ性と半田付は性とがともに優れた３＃電部品を
提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明者等は前述の問題を解決するべく、アルミニウム
合金を基材としかつＮｉメッキを施した導電部品につい
て鋭意研究を重ねた結果、繰返し曲げ性がＮ１メッキ層
の厚みに相関しており、Ｎｉメッキ層の厚みを適切な範
囲内とすることによって繰返し曲げ性と半田付は性とを
両立させ得ることを見出し、この発明をなすに至った。

具体的には、この発明は、曲げ加工が与えられる部分（
例えばリードフレームのアウターリード部）を有する電
子電気機器導電部品において、基材がアルミニウム合金
からなり、少なくとも前記曲げ加工が与えられる部分を
含む閉域の表面にＮｉメッキ層が形成されており、かつ
そのＮｉメッキの厚みが０．０１〜２．ＯＡｓの範囲内
とされていることを特徴とするものである。

作　　　用 先ず繰返し曲げ性がＮ１メッキ層の厚みに関係している
との本発明者等の知見について説明する。

本発明者等の実験によれば、アルミニウム合金板にＮｉ
メッキを行なって曲げ加工を行なえば、先ずＮｉメッキ
層に割れが生じ、そのＮｉメッキ層が割れた部分におい
て内側のアルミニウム合金表面に応力集中が生じて、ア
ルミニウム合金内部にも割れが伝播し、繰返し曲げ性が
低下してしまうことが判明した。

一般にＮ１メッキ時において燐や光沢剤等の添加物が添
加されればＮ１メッキ層が硬くなって延性が低下するこ
とが知られているが、これらの添加物は繰返し曲げ性へ
の影響は少ない。繰返し曲げ性に最も影響するのはＮｔ
メッキ層の厚みであり、Ｎ１メッキを施しても繰返し曲
げ性を良好にするためにはＮ１メッキ層の厚みを２．０
増以下とする必要がある。Ｎｉメッキ層の厚みが２．０
趨を越えれば前述のようにＮｉメッキ層に割れが生じて
これによりアルミニウム合金にも割れが伝播し、繰返し
曲げ性が低くなる。Ｎｉメッキ層の厚みは薄いほど繰返
し曲げ性が良好とはなるが、０．０１趨より肩くなれば
メッキの均一性を損ないやすくなり、その後の半田付け
で不良が生じやすくなる。

したがってアルミニウム合金を基材としかつＮｉメッキ
層を形成した電子電気機器用導電部材として、Ｉ返し曲
げ性が良好でしかも半田付は性も良好とするためには、
Ｎｉメッキ層の厚みを０．０１〜２．０μｍの範囲内と
する必要がある。

なおこの発明の導電部材における基材のアルミニウム合
金としては、リードフレーム等の電子電気機器３＃電部
材に適用可能なものであれば任意のものを用いることが
でき、例えばＡｌ−ＭＣＪ系合金、Ａｉ’−Ｍｎ系合金
、ｉ−Ｍ（７−Ｍｎ系合金、Ａｉ！−Ｍｇ−Ｍｎ−Ｚｒ
系合金、Ａｉ’−ＣＵ−Ｍｇ系合金、Ａｔ’−Ｚｎ−Ｍ
Ｑ系合金等を用いることができる。

実施例 第１表に示すような成分組成、強度を有する４種類の０
．２７　Ｍ厚のアルミニウム合金圧延板について、第２
表に示すような種々の厚みのＮｉメッキを施した。なお
Ｎｉメッキの下地処理としては公知のＭ洗−ダブルジン
ケート処理を行なった。

またＮｉメッキは、ワット浴を用いて、カソード１！４
Ａ／ｄｊ、浴温５０℃、浴ｐＨ４にて電解メッキにより
行なった。

Ｎｉメッキ債の各板について、９０°繰返し曲げ試験お
よび溶融メッキによる半田付は性試験を行なった。その
結果を第２表中に示す。

なお９０″棟返し曲げ試験は、０．２ｍｔＲの治具を用
い、９０°曲げた時を１回と数え、その状態から再びＯ
ｏに戻した時を２回と数え、以下同様にして割れ発生に
至るまでの回数を数えて評価した。

一般にはこのような評価で３回以上の繰返し曲げ性が必
要とされる。

また半田付は性については、３ｎ６０ｗｔ％−ｐｂ４０
ｗｔ％半田を用い、弱活性フラックスを用いて溶融メッ
キを施した後の半田層の表面外観を調査し、半田が均一
に濡れているか否か、また半田層にビットが存在するか
否かによって評価した。

第　　２ 表 第　　　１ 表 第２表から明らかなように、いずれのアルミニウム合金
を基材として用いた場合にも、Ｎｉメッキ層の厚みを０
．０１〜２．ＯＩＪｍの範囲内とすることによって良好
な繰返し曲げ性と半田付は性を確保することができた。

なお実施例では電解Ｎｉメッキの場合について示したが
、無電解Ｎｉメッキの場合にもＮ１メッキ層を０．０１
〜２．０ｍの範囲内とすることによって同様な効果が得
られることは勿論である。

発明の効果 この発明の電子電気機器導電部材は、リードフレームな
どの如く曲げが加えられる部分を有しかつ基材に安価な
アルミニウム合金を用いた導電部品として、半田付は性
が優れると同時に繰返し曲げ性に優れている。したがっ
てこの発明によれば、リードフレーム等の導電部品にア
ルミニウム合金を実際に適用することが可能となり、リ
ードフレーム等の低コスト化を進めることが可能となる
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　曲げ加工が与えられる部分を有する電子電気機器導電
   部品において、基材がアルミニウム合金からなり、少な
   くとも前記曲げ加工が与えられる部分を含む領域の表面
   にＮｉメッキ層が形成されており、かつそのＮｉメッキ
   の厚みが０．０１〜２．０μｍの範囲内とされているこ
   とを特徴とするアルミニウム合金製電子電気機器導電部
   品。