JPH0598456A - 電子デバイス用メツキ被膜 - Google Patents
電子デバイス用メツキ被膜Info
- Publication number
- JPH0598456A JPH0598456A JP28554591A JP28554591A JPH0598456A JP H0598456 A JPH0598456 A JP H0598456A JP 28554591 A JP28554591 A JP 28554591A JP 28554591 A JP28554591 A JP 28554591A JP H0598456 A JPH0598456 A JP H0598456A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- plating film
- electronic device
- phosphorus
- nip
- Prior art date
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- Pending
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- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 環境耐性に優れるメッキ被膜を提供し、電子
デバイスの動作電圧や抵抗値の変動を抑える。 【構成】 ＮｉＰ無電解メッキのリン含有量を２０〜３
５原子％とする。メッキ被膜中のリン含有量を高めるに
は、メッキ液の組成やメッキ条件を選べばよい。例え
ば、次亜リン酸還元型アルカリ性メッキ液、特に苛性ア
ルカリ性メッキ液を用いた場合に比較的リン含有量の高
いメッキ被膜が形成される。
デバイスの動作電圧や抵抗値の変動を抑える。 【構成】 ＮｉＰ無電解メッキのリン含有量を２０〜３
５原子％とする。メッキ被膜中のリン含有量を高めるに
は、メッキ液の組成やメッキ条件を選べばよい。例え
ば、次亜リン酸還元型アルカリ性メッキ液、特に苛性ア
ルカリ性メッキ液を用いた場合に比較的リン含有量の高
いメッキ被膜が形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子デバイスのうちチ
ップを搭載するリードフレーム，ヒートシンク等のマウ
ント材料を被覆するための電子デバイス用メッキ被膜に
関するものである。
ップを搭載するリードフレーム，ヒートシンク等のマウ
ント材料を被覆するための電子デバイス用メッキ被膜に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子デバイスチップを搭載するリードフ
レームやヒートシンク等のマウント材料は、通常Ｆｅを
主成分としており、錆等による特性の劣化等を考慮し
て、何らかのメッキが施されている。そして、マウント
材料のメッキとしては、従来、金メッキや銀メッキが多
用されている。
レームやヒートシンク等のマウント材料は、通常Ｆｅを
主成分としており、錆等による特性の劣化等を考慮し
て、何らかのメッキが施されている。そして、マウント
材料のメッキとしては、従来、金メッキや銀メッキが多
用されている。
【０００３】例えば、気密封止しない開放型レーザダイ
オードは、高温高湿下で動作電圧が上昇することから、
ホルダーを金メッキすることにより動作電圧の上昇を防
止するようにしている。
オードは、高温高湿下で動作電圧が上昇することから、
ホルダーを金メッキすることにより動作電圧の上昇を防
止するようにしている。
【０００４】しかしながら、金メッキや銀メッキ等の貴
金属メッキは非常に高価であり、安価な電子デバイスを
供給する上で大きな障害となる。そこでＮｉ等の安価な
卑金属メッキを採用する方法も考えられるが、従来用い
られている電気Ｎｉメッキ，無電解Ｎｉメッキでは、環
境によるＮｉ表面の酸化等が問題となる。すなわち、前
記Ｎｉ表面の酸化が起こると、チップとの間で抵抗が変
化し、特に電流駆動デバイス等、微小な抵抗変化が特性
に影響してしまうデバイスでは甚だ不都合である。
金属メッキは非常に高価であり、安価な電子デバイスを
供給する上で大きな障害となる。そこでＮｉ等の安価な
卑金属メッキを採用する方法も考えられるが、従来用い
られている電気Ｎｉメッキ，無電解Ｎｉメッキでは、環
境によるＮｉ表面の酸化等が問題となる。すなわち、前
記Ｎｉ表面の酸化が起こると、チップとの間で抵抗が変
化し、特に電流駆動デバイス等、微小な抵抗変化が特性
に影響してしまうデバイスでは甚だ不都合である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、Ａｕ，
Ａｇ等の貴金属メッキは製造コストの点で不利であり、
またＮｉ等の卑金属メッキは酸化等による抵抗変化の点
で不満を残している。そこで本発明は、かかる従来の実
情に鑑みて提案されたものであって、環境による抵抗変
化、動作電圧変化が少なく、貴金属メッキより安価な電
子デバイス用メッキ被膜を提供することを目的とする。
Ａｇ等の貴金属メッキは製造コストの点で不利であり、
またＮｉ等の卑金属メッキは酸化等による抵抗変化の点
で不満を残している。そこで本発明は、かかる従来の実
情に鑑みて提案されたものであって、環境による抵抗変
化、動作電圧変化が少なく、貴金属メッキより安価な電
子デバイス用メッキ被膜を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、製造コス
トの点から、金メッキに代わるＮｉＰ無電解メッキにつ
いて検討を重ねた。その結果、高濃度リン含有ＮｉＰメ
ッキで動作電圧変動率を抑えることができるとの知見を
得るに至った。本発明は、かかる知見に基づいて提案さ
れたものである。すなわち、本発明の電子デバイス用メ
ッキ被膜は、ニッケル及びリンを主体とし、リンの含有
量が２０〜３５原子％であることを特徴とするものであ
る。
トの点から、金メッキに代わるＮｉＰ無電解メッキにつ
いて検討を重ねた。その結果、高濃度リン含有ＮｉＰメ
ッキで動作電圧変動率を抑えることができるとの知見を
得るに至った。本発明は、かかる知見に基づいて提案さ
れたものである。すなわち、本発明の電子デバイス用メ
ッキ被膜は、ニッケル及びリンを主体とし、リンの含有
量が２０〜３５原子％であることを特徴とするものであ
る。
【０００７】本発明のメッキ被膜は、Ｎｉ及びＰを主体
とするＮｉＰ無電解メッキ被膜であるが、特にリンの含
有量が重要である。本発明者等の実験によれば、リンの
含有量が増えるに従い動作電圧変動率や抵抗値変動率が
減少する。特に、リンの含有量を２０原子％以上とする
ことで、これら変動率を大幅に抑制することが可能であ
る。ただし、リンの含有量が３５原子％を越えるとメッ
キができなくなることから、これを上限とする。
とするＮｉＰ無電解メッキ被膜であるが、特にリンの含
有量が重要である。本発明者等の実験によれば、リンの
含有量が増えるに従い動作電圧変動率や抵抗値変動率が
減少する。特に、リンの含有量を２０原子％以上とする
ことで、これら変動率を大幅に抑制することが可能であ
る。ただし、リンの含有量が３５原子％を越えるとメッ
キができなくなることから、これを上限とする。
【０００８】このように、本発明のメッキ被膜は、従来
のＮｉＰメッキ被膜に比べて高濃度のリンを含有するも
のであるが、このような高濃度リン含有ＮｉＰメッキ被
膜は、メッキ液の組成、メッキ条件（温度、ｐＨ等）を
選択することによって容易に形成することができる。例
えば、ＮｉＰ無電解メッキのメッキ液の中で、次亜リン
酸還元型メッキ液として酸性メッキ液とアルカリ性メッ
キ液が知られており、さらにはアルカリメッキ液として
アンモニア性メッキ液と苛性アルカリ性メッキ液が知ら
れている。これらの中で、苛性アルカリ性メッキ液を用
いた場合、比較的リン含有量の高いメッキ被膜を形成す
ることができる。
のＮｉＰメッキ被膜に比べて高濃度のリンを含有するも
のであるが、このような高濃度リン含有ＮｉＰメッキ被
膜は、メッキ液の組成、メッキ条件（温度、ｐＨ等）を
選択することによって容易に形成することができる。例
えば、ＮｉＰ無電解メッキのメッキ液の中で、次亜リン
酸還元型メッキ液として酸性メッキ液とアルカリ性メッ
キ液が知られており、さらにはアルカリメッキ液として
アンモニア性メッキ液と苛性アルカリ性メッキ液が知ら
れている。これらの中で、苛性アルカリ性メッキ液を用
いた場合、比較的リン含有量の高いメッキ被膜を形成す
ることができる。
【０００９】
【作用】ＮｉＰ無電解メッキ被膜のリン濃度を増してい
くと、これに伴って急激に電圧変動率や抵抗値変動率が
低下し、金メッキ等の貴金属メッキに匹敵する環境耐性
を発揮する。
くと、これに伴って急激に電圧変動率や抵抗値変動率が
低下し、金メッキ等の貴金属メッキに匹敵する環境耐性
を発揮する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、実験結果等を参照しながら詳細に説明する。
いて、実験結果等を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】本実施例において、メッキの対象とした電
子デバイスは、図１に示すような半導体レーザダイオー
ドである。この半導体レーザダイオードは、チップ１を
ヒートシンク２にマウントし、キャップ３を被せてなる
ものであって、ヒートシンク２には、チップ１と導通さ
れるリードピン４が植立されている。ヒートシンク２
は、Ｆｅを主成分とするものであって、放熱やアース等
を目的とするものである。また、前記チップ１は、前記
ヒートシンク２表面のメッキ被膜上に、銀ペーストによ
って直接実装されている。
子デバイスは、図１に示すような半導体レーザダイオー
ドである。この半導体レーザダイオードは、チップ１を
ヒートシンク２にマウントし、キャップ３を被せてなる
ものであって、ヒートシンク２には、チップ１と導通さ
れるリードピン４が植立されている。ヒートシンク２
は、Ｆｅを主成分とするものであって、放熱やアース等
を目的とするものである。また、前記チップ１は、前記
ヒートシンク２表面のメッキ被膜上に、銀ペーストによ
って直接実装されている。
【００１２】本実施例では、このような構造の半導体レ
ーザダイオードのヒートシンク２にメッキを施して、環
境試験を行った。先ず、メッキ液組成等を変更し、図１
に示す半導体レーザダイオードのヒートシンク２に対し
て様々なリン濃度のＮｉＰ無電解メッキを施し、そのと
きの動作電圧変動率ΔＶopを調べた。
ーザダイオードのヒートシンク２にメッキを施して、環
境試験を行った。先ず、メッキ液組成等を変更し、図１
に示す半導体レーザダイオードのヒートシンク２に対し
て様々なリン濃度のＮｉＰ無電解メッキを施し、そのと
きの動作電圧変動率ΔＶopを調べた。
【００１３】図２は、横軸にメッキ被膜中のリン濃度を
とり、縦軸に動作電圧変動率をとっったもので、動作電
圧変動率のリン濃度依存性を示すものである。なお、動
作電圧変動率は、８５℃、相対湿度８５％の環境下で５
００時間保存したときの保存前後での動作電圧変動率で
ある。この図２を見ると明らかなように、リン濃度の増
加に伴って変動率ΔＶopが急激に低下しており、リン濃
度が１０原子％のときには変動率ΔＶopが１５％にも達
しているのに対して、リン濃度が２０原子％を越えると
変動率ΔＶopは２％程度に抑えられている。
とり、縦軸に動作電圧変動率をとっったもので、動作電
圧変動率のリン濃度依存性を示すものである。なお、動
作電圧変動率は、８５℃、相対湿度８５％の環境下で５
００時間保存したときの保存前後での動作電圧変動率で
ある。この図２を見ると明らかなように、リン濃度の増
加に伴って変動率ΔＶopが急激に低下しており、リン濃
度が１０原子％のときには変動率ΔＶopが１５％にも達
しているのに対して、リン濃度が２０原子％を越えると
変動率ΔＶopは２％程度に抑えられている。
【００１４】次に、メッキ液組成を一定とし、メッキ液
のｐＨ及び温度を変えてメッキを行い、メッキ膜の組成
を検討した。メッキ液の組成は下記の通りである。 ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ ・・・・ ０．１５モル／リットル Ｎａ3 Ｃ6 Ｈ5 Ｏ7 ・２Ｈ2 Ｏ ・・・・ ０．２０モル／リットル ＮａＨ2 ＰＯ2 ・Ｈ2 Ｏ ・・・・ ０．２５モル／リットル Ｈ3 ＢＯ3 ・・・・ ０．４０モル／リットル なお、ｐＨは水酸化ナトリウムで調整した。
のｐＨ及び温度を変えてメッキを行い、メッキ膜の組成
を検討した。メッキ液の組成は下記の通りである。 ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ ・・・・ ０．１５モル／リットル Ｎａ3 Ｃ6 Ｈ5 Ｏ7 ・２Ｈ2 Ｏ ・・・・ ０．２０モル／リットル ＮａＨ2 ＰＯ2 ・Ｈ2 Ｏ ・・・・ ０．２５モル／リットル Ｈ3 ＢＯ3 ・・・・ ０．４０モル／リットル なお、ｐＨは水酸化ナトリウムで調整した。
【００１５】その結果、メッキ温度５０℃以上で広範囲
のｐＨ領域でメッキ膜の組成はほぼ一定であった。メッ
キ膜の磁気特性を調べたところ全て非磁性であり、また
メッキ膜構造をＸ線回折法で調べたところ回折ピークは
ハローピークで非晶質であることを示した。さらに、メ
ッキ液温度が高いほど、あるいはｐＨが高いほどメッキ
速度が速かったが、メッキ液が不安定となりメッキ液中
にＮｉ・Ｐ微粉が異常析出した。
のｐＨ領域でメッキ膜の組成はほぼ一定であった。メッ
キ膜の磁気特性を調べたところ全て非磁性であり、また
メッキ膜構造をＸ線回折法で調べたところ回折ピークは
ハローピークで非晶質であることを示した。さらに、メ
ッキ液温度が高いほど、あるいはｐＨが高いほどメッキ
速度が速かったが、メッキ液が不安定となりメッキ液中
にＮｉ・Ｐ微粉が異常析出した。
【００１６】そこで、以上のことを考慮して、メッキ温
度５０℃、ｐＨ８．０なる条件で図１に示す半導体レー
ザダイオードのヒートシンク２にＮｉＰメッキを施し、
これを実施例とした。このＮｉＰメッキ被膜の組成は、
Ｎｉ７７原子％、Ｐ２３原子％であり、メッキ厚は約１
μｍである。また、比較のために金メッキを施したもの
（比較例１）及びＰ含有量の少ないＮｉＰメッキ（Ｐ含
有量１３原子％）を施したもの（比較例２）を作製し
た。
度５０℃、ｐＨ８．０なる条件で図１に示す半導体レー
ザダイオードのヒートシンク２にＮｉＰメッキを施し、
これを実施例とした。このＮｉＰメッキ被膜の組成は、
Ｎｉ７７原子％、Ｐ２３原子％であり、メッキ厚は約１
μｍである。また、比較のために金メッキを施したもの
（比較例１）及びＰ含有量の少ないＮｉＰメッキ（Ｐ含
有量１３原子％）を施したもの（比較例２）を作製し
た。
【００１７】これらの実施例、比較例について、温度８
５℃、相対湿度８５％下における抵抗値変動率を調べ
た。測定は、それぞれ２５サンプルについて行い、その
平均をとった。結果を図３に示す。
５℃、相対湿度８５％下における抵抗値変動率を調べ
た。測定は、それぞれ２５サンプルについて行い、その
平均をとった。結果を図３に示す。
【００１８】Ｐ含有量の高い実施例サンプルは、１００
０時間後にも抵抗値の変動は少なく、金メッキを施した
サンプル（比較例１）と遜色のない結果が得られた。こ
れに対して、Ｐ含有量の少ないＮｉＰメッキ（比較例
２）では、短時間のうちに急激な抵抗値の上昇が見られ
た。
０時間後にも抵抗値の変動は少なく、金メッキを施した
サンプル（比較例１）と遜色のない結果が得られた。こ
れに対して、Ｐ含有量の少ないＮｉＰメッキ（比較例
２）では、短時間のうちに急激な抵抗値の上昇が見られ
た。
【００１９】以上、本発明の具体的な実施例について説
明したが、本発明がこの実施例に限定されるものでない
ことは言うまでもない。例えば、メッキ液の組成等は任
意である。また、対象とする電子デバイスも、半導体レ
ーザダイオードに限らず、各種電子デバイスに適用可能
であり、チップを搭載するリードフレーム，ヒートシン
ク等のマウント材料のメッキに広く使用可能である。
明したが、本発明がこの実施例に限定されるものでない
ことは言うまでもない。例えば、メッキ液の組成等は任
意である。また、対象とする電子デバイスも、半導体レ
ーザダイオードに限らず、各種電子デバイスに適用可能
であり、チップを搭載するリードフレーム，ヒートシン
ク等のマウント材料のメッキに広く使用可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、リン含有量の高いＮｉＰ無電解メッキ被
膜を電子デバイスのメッキ被膜としているので、金メッ
キ等の貴金属メッキと遜色ない環境耐性が得られ、環境
による抵抗値変化や動作電圧変化を抑制することができ
る。
明においては、リン含有量の高いＮｉＰ無電解メッキ被
膜を電子デバイスのメッキ被膜としているので、金メッ
キ等の貴金属メッキと遜色ない環境耐性が得られ、環境
による抵抗値変化や動作電圧変化を抑制することができ
る。
【００２１】したがって、これまでのＮｉメッキでは気
密封止をしなければ安定な特性が得られなかったもの
が、樹脂封止、開放環境のもとでも安定な特性が得られ
るようになり、各種電子デバイスの構成上、非常に有利
である。また、本発明のメッキ被膜は、卑金属であるＮ
ｉを主体とするものであるので、金メッキ等の貴金属メ
ッキに比べて製造コストの点でも有利である。
密封止をしなければ安定な特性が得られなかったもの
が、樹脂封止、開放環境のもとでも安定な特性が得られ
るようになり、各種電子デバイスの構成上、非常に有利
である。また、本発明のメッキ被膜は、卑金属であるＮ
ｉを主体とするものであるので、金メッキ等の貴金属メ
ッキに比べて製造コストの点でも有利である。
【図１】半導体レーザダイオードの概略構成を一部破断
して示す斜視図である。
して示す斜視図である。
【図２】動作電圧変動率のリン濃度依存性を示す特性図
である。
である。
【図３】高濃度リン含有ＮｉＰメッキを施した場合の抵
抗値変化を金メッキ及び低濃度リン含有ＮｉＰメッキを
施した場合の抵抗値変化と比較して示す特性図である。
抗値変化を金メッキ及び低濃度リン含有ＮｉＰメッキを
施した場合の抵抗値変化と比較して示す特性図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 ニッケル及びリンを主体とし、リンの含
有量が２０〜３５原子％であることを特徴とする電子デ
バイス用メッキ被膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28554591A JPH0598456A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 電子デバイス用メツキ被膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28554591A JPH0598456A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 電子デバイス用メツキ被膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598456A true JPH0598456A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17692929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28554591A Pending JPH0598456A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 電子デバイス用メツキ被膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0598456A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621633A2 (de) * | 1993-04-10 | 1994-10-26 | W.C. Heraeus GmbH | Leiterrahmen für integrierte Schaltungen |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP28554591A patent/JPH0598456A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621633A2 (de) * | 1993-04-10 | 1994-10-26 | W.C. Heraeus GmbH | Leiterrahmen für integrierte Schaltungen |
| EP0621633A3 (de) * | 1993-04-10 | 1995-01-11 | Heraeus Gmbh W C | Leiterrahmen für integrierte Schaltungen. |
| US5486721A (en) * | 1993-04-10 | 1996-01-23 | W.C. Heraeus Gmbh | Lead frame for integrated circuits |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001031 |