JPH06112389A - リードフレームおよびその製造方法 - Google Patents
リードフレームおよびその製造方法Info
- Publication number
- JPH06112389A JPH06112389A JP25439992A JP25439992A JPH06112389A JP H06112389 A JPH06112389 A JP H06112389A JP 25439992 A JP25439992 A JP 25439992A JP 25439992 A JP25439992 A JP 25439992A JP H06112389 A JPH06112389 A JP H06112389A
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- Japan
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- palladium
- iron
- lead frame
- plating
- nickel alloy
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- Pending
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 優れた耐腐食性を有し、しかもボンディング
ワイヤとの接合性、半田付け性にも優れたリードフレー
ムおよびその製造方法を提供する。 【構成】 本発明は鉄−ニッケル系合金の表面、好まし
くは平均表面粗さ０．８μmＲｚ以下の表面に、直接パ
ラジウムメッキが形成されていることを特徴とするリー
ドフレームである。また第２の本発明は鉄−ニッケル系
合金の表面にパラジウムが拡散していることを特徴とす
るリードフレームである。また本発明の製造方法は鉄−
ニッケル系合金の表面にパラジウムメッキを形成したの
ち、４００〜１０００℃の加熱処理により、パラジウム
を鉄−ニッケル系合金に拡散することを特徴とするリー
ドフレームの製造方法である。
ワイヤとの接合性、半田付け性にも優れたリードフレー
ムおよびその製造方法を提供する。 【構成】 本発明は鉄−ニッケル系合金の表面、好まし
くは平均表面粗さ０．８μmＲｚ以下の表面に、直接パ
ラジウムメッキが形成されていることを特徴とするリー
ドフレームである。また第２の本発明は鉄−ニッケル系
合金の表面にパラジウムが拡散していることを特徴とす
るリードフレームである。また本発明の製造方法は鉄−
ニッケル系合金の表面にパラジウムメッキを形成したの
ち、４００〜１０００℃の加熱処理により、パラジウム
を鉄−ニッケル系合金に拡散することを特徴とするリー
ドフレームの製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄−ニッケル系合金を基
材としパラジウムメッキが施されているリードフレーム
およびその製造方法に関するものである。
材としパラジウムメッキが施されているリードフレーム
およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】４２％程度のニッケルを含有する鉄−ニ
ッケル系合金は、熱膨張率がシリコンチップや封止に使
用するガラスと近いことから、ＩＣリードフレーム用材
料として多用されている。この鉄−ニッケル系合金を実
際にＩＣとして使用するには、所定のリードパターンを
エッチングあるいは打ち抜きによって形成し、さらにチ
ップ搭載部と外部と電気的に接続するためのワイヤボン
ディング部に金や銀のメッキを施し、耐腐食性、金やア
ルミニウムでなるボンディングワイヤとの溶接性および
チップとの半田づけ性を確保させる必要があった。上述
の金メッキはこの目的に対して優れた特性を持つもので
あるが、非常に高価であるため、最近は安価な銀メッキ
を使用することが多くなっている。
ッケル系合金は、熱膨張率がシリコンチップや封止に使
用するガラスと近いことから、ＩＣリードフレーム用材
料として多用されている。この鉄−ニッケル系合金を実
際にＩＣとして使用するには、所定のリードパターンを
エッチングあるいは打ち抜きによって形成し、さらにチ
ップ搭載部と外部と電気的に接続するためのワイヤボン
ディング部に金や銀のメッキを施し、耐腐食性、金やア
ルミニウムでなるボンディングワイヤとの溶接性および
チップとの半田づけ性を確保させる必要があった。上述
の金メッキはこの目的に対して優れた特性を持つもので
あるが、非常に高価であるため、最近は安価な銀メッキ
を使用することが多くなっている。
【０００３】しかし、銀は２００℃の加熱により酸素を
透過するため基材となる鉄−ニッケル合金を酸化してし
まい、半田付け性を劣化してしまうという欠点や、半田
付けに使用する半田に侵食され易いという欠点を有す
る。またさらに好ましくないことは、銀は硫黄に反応し
やすく空気中に硫黄分が存在すると硫化物を生成し、表
面を変質劣化させてしまうこと、および銀は電位差によ
りエレクトロマイグレーシをおこしやすいという欠点を
有することである。このような銀メッキの欠点を防止す
る手段として、パラジウムあるいはパラジウム合金のメ
ッキを施すことが特開昭５９−１６８６５９号および特
開昭６３−２３５８号に提案されている。パラジウムは
金と銀の中間のコストであり、優れた耐腐食性を示すと
ともに、銀メッキに見られる硫化の心配がなく、エレク
トロマイグレーションの心配も無いとされ、ＩＣリード
フレームのメッキとして期待されているものである。
透過するため基材となる鉄−ニッケル合金を酸化してし
まい、半田付け性を劣化してしまうという欠点や、半田
付けに使用する半田に侵食され易いという欠点を有す
る。またさらに好ましくないことは、銀は硫黄に反応し
やすく空気中に硫黄分が存在すると硫化物を生成し、表
面を変質劣化させてしまうこと、および銀は電位差によ
りエレクトロマイグレーシをおこしやすいという欠点を
有することである。このような銀メッキの欠点を防止す
る手段として、パラジウムあるいはパラジウム合金のメ
ッキを施すことが特開昭５９−１６８６５９号および特
開昭６３−２３５８号に提案されている。パラジウムは
金と銀の中間のコストであり、優れた耐腐食性を示すと
ともに、銀メッキに見られる硫化の心配がなく、エレク
トロマイグレーションの心配も無いとされ、ＩＣリード
フレームのメッキとして期待されているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した特性
が期待されるパラジウムメッキであるが、特開昭５９−
１６８６５９号および特開昭６３−２３５８号に提案さ
れているように、ニッケルを下地膜として形成してパラ
ジウム合金を実際に形成してみると、期待した耐腐食性
が得られないという問題が発生した。本発明の目的は、
パラジウムメッキの持つ本来の耐腐食性、ボンディング
ワイヤとの接合性、半田付け性を発揮できるリードフレ
ームおよびその製造方法を提供することである。
が期待されるパラジウムメッキであるが、特開昭５９−
１６８６５９号および特開昭６３−２３５８号に提案さ
れているように、ニッケルを下地膜として形成してパラ
ジウム合金を実際に形成してみると、期待した耐腐食性
が得られないという問題が発生した。本発明の目的は、
パラジウムメッキの持つ本来の耐腐食性、ボンディング
ワイヤとの接合性、半田付け性を発揮できるリードフレ
ームおよびその製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者はパラジウムメ
ッキで耐腐食性が劣化する原因を研究したところ、パラ
ジウムメッキと鉄−ニッケル系合金との密着性を高める
ために、下地膜として形成されているニッケル膜が腐食
を促進する原因であることをつきとめ、鉄−ニッケル系
合金表面に直接パラジウムメッキを施すことにより、パ
ラジウムメッキの持つ本来の耐腐食性を発揮できること
を見いだした。
ッキで耐腐食性が劣化する原因を研究したところ、パラ
ジウムメッキと鉄−ニッケル系合金との密着性を高める
ために、下地膜として形成されているニッケル膜が腐食
を促進する原因であることをつきとめ、鉄−ニッケル系
合金表面に直接パラジウムメッキを施すことにより、パ
ラジウムメッキの持つ本来の耐腐食性を発揮できること
を見いだした。
【０００６】すなわち本発明は鉄−ニッケル系合金の表
面にパラジウムメッキが形成されていることを特徴とす
るリードフレームである。またピンホールやメッキのク
ラック発生を防止するためには、平均表面粗さを０．８
μmＲｚ以下の平滑面である鉄−ニッケル系合金の表面
にパラジウムメッキを形成することが好ましい。また、
耐腐食性をさらに高めるためには、鉄−ニッケル系合金
の表面にパラジウムが拡散していることが好ましい。こ
のパラジウムが拡散したリードフレームは鉄−ニッケル
系合金の表面にパラジウムメッキを形成したのち、４０
０〜１０００℃の加熱処理により、パラジウムを鉄−ニ
ッケル系合金表面に拡散することにより得ることができ
る。
面にパラジウムメッキが形成されていることを特徴とす
るリードフレームである。またピンホールやメッキのク
ラック発生を防止するためには、平均表面粗さを０．８
μmＲｚ以下の平滑面である鉄−ニッケル系合金の表面
にパラジウムメッキを形成することが好ましい。また、
耐腐食性をさらに高めるためには、鉄−ニッケル系合金
の表面にパラジウムが拡散していることが好ましい。こ
のパラジウムが拡散したリードフレームは鉄−ニッケル
系合金の表面にパラジウムメッキを形成したのち、４０
０〜１０００℃の加熱処理により、パラジウムを鉄−ニ
ッケル系合金表面に拡散することにより得ることができ
る。
【０００７】
【作用】本発明の根幹をなす技術は、パラジウムメッキ
を鉄−ニッケル合金に直接設けたことにある。これによ
り、耐腐食性はニッケルの下地膜を設ける場合に比べ著
しく向上し、パラジウムメッキの本来有する耐腐食性を
確保できる。また基材となる鉄−ニッケル合金の表面の
平均粗さを０．８μmＲｚ以下の平滑面とすることによ
り、鉄−ニッケル基材表面の形状欠陥によって、メッキ
にピンホールやクラックの発生を防止することができ
る。本発明において、パラジウムメッキの一部を鉄−ニ
ッケル合金基材に拡散することは、メッキ膜直下の鉄−
ニッケル合金の標準電極電位が上昇し、パラジウムとの
電位差が小さくなり、耐腐食性をさらに改善することが
できる。またこのようなパラジウムの拡散は、パラジウ
ムメッキの密着強度も高めることにもなる。
を鉄−ニッケル合金に直接設けたことにある。これによ
り、耐腐食性はニッケルの下地膜を設ける場合に比べ著
しく向上し、パラジウムメッキの本来有する耐腐食性を
確保できる。また基材となる鉄−ニッケル合金の表面の
平均粗さを０．８μmＲｚ以下の平滑面とすることによ
り、鉄−ニッケル基材表面の形状欠陥によって、メッキ
にピンホールやクラックの発生を防止することができ
る。本発明において、パラジウムメッキの一部を鉄−ニ
ッケル合金基材に拡散することは、メッキ膜直下の鉄−
ニッケル合金の標準電極電位が上昇し、パラジウムとの
電位差が小さくなり、耐腐食性をさらに改善することが
できる。またこのようなパラジウムの拡散は、パラジウ
ムメッキの密着強度も高めることにもなる。
【０００８】上述したパラジウムの拡散のための加熱温
度を４００℃〜１０００℃と規定したのは、４００℃未
満の温度ではほとんどパラジウムの拡散が起こらず実用
的でないためであり、１０００℃を越える温度ではパラ
ジウムメッキ層の表面に鉄およびニッケルが拡散し過ぎ
て、ボンディングワイヤとの接合性、半田付け性が劣化
するためである。このパラジウムの拡散のための加熱処
理の雰囲気はパラジウムの酸化をさけるために、真空中
または非酸化性雰囲気を使用することが望ましい。これ
はパラジウムが酸化するとボンディングワイヤとの接合
性、半田付け性が劣化するためである
度を４００℃〜１０００℃と規定したのは、４００℃未
満の温度ではほとんどパラジウムの拡散が起こらず実用
的でないためであり、１０００℃を越える温度ではパラ
ジウムメッキ層の表面に鉄およびニッケルが拡散し過ぎ
て、ボンディングワイヤとの接合性、半田付け性が劣化
するためである。このパラジウムの拡散のための加熱処
理の雰囲気はパラジウムの酸化をさけるために、真空中
または非酸化性雰囲気を使用することが望ましい。これ
はパラジウムが酸化するとボンディングワイヤとの接合
性、半田付け性が劣化するためである
【０００９】
【実施例】次に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に
説明する。 （実施例１）板厚 ０．１５ｍｍ、表面平均粗さ １．２
μｍの４２ｗｔ％のニッケルを含有する鉄合金のリード
フレーム用素材であるシートを準備し、この表面に直接
パラジウムを０．２μｍの厚さに電気メッキし、試料１
とした。また比較例として、同様のシートにニッケルを
1.0μmの厚さに無電解メッキした後、パラジウムを０．
２μｍの厚さに電気メッキした試料２を作製した。これ
らの試料を塩水噴霧試験（ＪＩＳ−Ｚ２３７１）により
行い、０．５時間後、８×８ｍｍ2のメッキ部に発生し
た錆の起点数を計測し、耐腐食性の評価を行った。結果
を表１に示す。表１に示す錆の起点数はメッキ試料１０
個の合計である。表１より、パラジウムを直接メッキし
た試料１がニッケルを下地膜とする試料２よりも錆の起
点数が少なく耐腐食性に優れていることがわかる。
説明する。 （実施例１）板厚 ０．１５ｍｍ、表面平均粗さ １．２
μｍの４２ｗｔ％のニッケルを含有する鉄合金のリード
フレーム用素材であるシートを準備し、この表面に直接
パラジウムを０．２μｍの厚さに電気メッキし、試料１
とした。また比較例として、同様のシートにニッケルを
1.0μmの厚さに無電解メッキした後、パラジウムを０．
２μｍの厚さに電気メッキした試料２を作製した。これ
らの試料を塩水噴霧試験（ＪＩＳ−Ｚ２３７１）により
行い、０．５時間後、８×８ｍｍ2のメッキ部に発生し
た錆の起点数を計測し、耐腐食性の評価を行った。結果
を表１に示す。表１に示す錆の起点数はメッキ試料１０
個の合計である。表１より、パラジウムを直接メッキし
た試料１がニッケルを下地膜とする試料２よりも錆の起
点数が少なく耐腐食性に優れていることがわかる。
【００１０】
【表１】
【００１１】（実施例２）実施例１と同様のリードフレ
ーム素材のシートを使用して、このシートの表面を研磨
または酸洗することにより、表２に示す表面粗さの異な
るシートを準備した。得られたシートに実施例１の試料
１と同様に直接パラジウムを０．２μｍの厚さに電気メ
ッキし、得られた試料を実施例１と同様の塩水噴霧試験
を行い耐腐食性を評価した。結果を表２に示す。表２に
示す錆の起点数はメッキサンプル１０個の合計である。
なお、表２には比較のため実施例１の試料１の錆の起点
数も記載した。表２より平均表面粗さが０．８μｍＲｚ
以下の場合に錆の起点数が３０以下となり耐腐食性を改
善する上で表面の平滑化が好ましいことが解る。
ーム素材のシートを使用して、このシートの表面を研磨
または酸洗することにより、表２に示す表面粗さの異な
るシートを準備した。得られたシートに実施例１の試料
１と同様に直接パラジウムを０．２μｍの厚さに電気メ
ッキし、得られた試料を実施例１と同様の塩水噴霧試験
を行い耐腐食性を評価した。結果を表２に示す。表２に
示す錆の起点数はメッキサンプル１０個の合計である。
なお、表２には比較のため実施例１の試料１の錆の起点
数も記載した。表２より平均表面粗さが０．８μｍＲｚ
以下の場合に錆の起点数が３０以下となり耐腐食性を改
善する上で表面の平滑化が好ましいことが解る。
【００１２】
【表２】
【００１３】（実施例３）実施例２と同様にして平均表
面粗さが０．６μｍＲｚであるリードフレーム素材のシ
ートを作製し、この表面に直接パラジウムを０．２μm
の厚さに電気メッキした。このシートを２００℃〜１０
００℃で２分間保持する加熱処理を行い、パラジウムの
拡散を行った。得られた試料を実施例１と同様に塩水噴
霧試験により錆の起点数を計測して、耐腐食性の評価を
行った。結果を表３に示す。ここに示す錆の起点数はメ
ッキサンプル１０個の合計である。なお、表３にある試
料Ｎｏ．５は実施例２で作製した試料Ｎｏ．５である。
表３より、４００℃以上の加熱処理で著しく耐腐食性が
改善されることが解った。さらにこれらの試料をエネル
ギー分散型Ｘ線分析装置により、メッキ表面の鉄の存在
の有無を確認したところ、高温になるとボンディングワ
イヤとの接合性、半田付け性が劣化させる鉄の存在が確
認された。また表２より鉄がメッキ表面に拡散するのを
防止するとともに、耐腐食性を確保する最も好ましい加
熱温度は５００℃〜７００℃であることが解る。
面粗さが０．６μｍＲｚであるリードフレーム素材のシ
ートを作製し、この表面に直接パラジウムを０．２μm
の厚さに電気メッキした。このシートを２００℃〜１０
００℃で２分間保持する加熱処理を行い、パラジウムの
拡散を行った。得られた試料を実施例１と同様に塩水噴
霧試験により錆の起点数を計測して、耐腐食性の評価を
行った。結果を表３に示す。ここに示す錆の起点数はメ
ッキサンプル１０個の合計である。なお、表３にある試
料Ｎｏ．５は実施例２で作製した試料Ｎｏ．５である。
表３より、４００℃以上の加熱処理で著しく耐腐食性が
改善されることが解った。さらにこれらの試料をエネル
ギー分散型Ｘ線分析装置により、メッキ表面の鉄の存在
の有無を確認したところ、高温になるとボンディングワ
イヤとの接合性、半田付け性が劣化させる鉄の存在が確
認された。また表２より鉄がメッキ表面に拡散するのを
防止するとともに、耐腐食性を確保する最も好ましい加
熱温度は５００℃〜７００℃であることが解る。
【００１４】
【表３】
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、鉄−ニッケル系合金に
直接パラジウムをメッキしているため、ニッケルを下地
膜としたリードフレームに比べて優れた耐腐食性を有
し、しかもボンディングワイヤとの接合性、半田付け性
にも優れたリードフレームを提供できる。また本発明で
はパラジウムを拡散させることにより、パラジウムと鉄
−ニッケル系合金との電位差を緩和でき、極めて耐腐食
性に優れたリードフレームも提供できる。
直接パラジウムをメッキしているため、ニッケルを下地
膜としたリードフレームに比べて優れた耐腐食性を有
し、しかもボンディングワイヤとの接合性、半田付け性
にも優れたリードフレームを提供できる。また本発明で
はパラジウムを拡散させることにより、パラジウムと鉄
−ニッケル系合金との電位差を緩和でき、極めて耐腐食
性に優れたリードフレームも提供できる。
Claims (4)
- 【請求項１】 鉄−ニッケル系合金の表面に直接パラジ
ウムメッキが形成されていることを特徴とするリードフ
レーム。 - 【請求項２】 平均表面粗さ０．８μmＲｚ以下である
鉄−ニッケル系合金の表面に直接パラジウムメッキが形
成されていることを特徴とするリードフレーム。 - 【請求項３】 鉄−ニッケル系合金の表面にパラジウム
が拡散していることを特徴とするリードフレーム。 - 【請求項４】 鉄−ニッケル系合金の表面にパラジウム
メッキを形成したのち、４００〜１０００℃の加熱処理
により、パラジウムを鉄−ニッケル系合金に拡散するこ
とを特徴とするリードフレームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25439992A JPH06112389A (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | リードフレームおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25439992A JPH06112389A (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | リードフレームおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06112389A true JPH06112389A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17264440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25439992A Pending JPH06112389A (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | リードフレームおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06112389A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2299590A (en) * | 1995-04-06 | 1996-10-09 | Samsung Aerospace Ind | Lead frame manufacturing method involving annealing |
| US5958607A (en) * | 1996-03-26 | 1999-09-28 | Samsung Aerospace Industries, Ltd. | Lead frame for semiconductor device |
-
1992
- 1992-09-24 JP JP25439992A patent/JPH06112389A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2299590A (en) * | 1995-04-06 | 1996-10-09 | Samsung Aerospace Ind | Lead frame manufacturing method involving annealing |
| GB2299590B (en) * | 1995-04-06 | 1999-02-17 | Samsung Aerospace Ind | A plated electrical component and manufacturing method therefor |
| US5958607A (en) * | 1996-03-26 | 1999-09-28 | Samsung Aerospace Industries, Ltd. | Lead frame for semiconductor device |
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