JPH07116573B2 - リードフレーム用Ｃｕ系条材の製造方法 - Google Patents
リードフレーム用Ｃｕ系条材の製造方法Info
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- Non-Insulated Conductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、リードフレーム用Cu系条材の製造方法に関す
る。
る。
（従来の技術） 近時電子機器部品にCu系条材が広範囲に使用されてい
る。即ち半導体のリードフレームやコネクター、スイッ
チリレー等の接点バネや端子などが代表である。これら
は何れもCuの導電性や伝熱性、機械的強度や加工性、耐
食性などを利用している。
る。即ち半導体のリードフレームやコネクター、スイッ
チリレー等の接点バネや端子などが代表である。これら
は何れもCuの導電性や伝熱性、機械的強度や加工性、耐
食性などを利用している。
而してリードフレームについて具体的に説明するとトラ
ンジスター、ICなどの半導体の多くに使用されるリード
フレームは、その断面の一例を第１図に、又平面の他の
例を第２図に示すように、フレームのタブ部１に素子
（例えばSiチップ）２がエポキシなどの接着剤や半田又
はAu−Siなどの金属ろうなどの接着層３を介してダイボ
ンドされる。尚素子上の電極パッド４とフレームのイン
ナーリード端部５とは金属細線６を介してワイヤボンド
される。更にこれらはエポキシなどの樹脂７により封止
モールドされ、フレームのアウターリード部８の多くは
Sn又は半田づけされてから曲げなどの加工をうけてパッ
ケージがつくられている。
ンジスター、ICなどの半導体の多くに使用されるリード
フレームは、その断面の一例を第１図に、又平面の他の
例を第２図に示すように、フレームのタブ部１に素子
（例えばSiチップ）２がエポキシなどの接着剤や半田又
はAu−Siなどの金属ろうなどの接着層３を介してダイボ
ンドされる。尚素子上の電極パッド４とフレームのイン
ナーリード端部５とは金属細線６を介してワイヤボンド
される。更にこれらはエポキシなどの樹脂７により封止
モールドされ、フレームのアウターリード部８の多くは
Sn又は半田づけされてから曲げなどの加工をうけてパッ
ケージがつくられている。
（発明が解決しようとする問題点） 半導体リードフレームは基材として銅合金の板条（以下
条基材と称す）を最近用いられている。それは、これら
の銅合金は熱、電気の良導体で強度もあり、しかも従来
使用されていたコバール合金（Fe−Ni−Co）やFeNi合金
よりも経済的であるためである。これらの銅合金の一例
を示す。
条基材と称す）を最近用いられている。それは、これら
の銅合金は熱、電気の良導体で強度もあり、しかも従来
使用されていたコバール合金（Fe−Ni−Co）やFeNi合金
よりも経済的であるためである。これらの銅合金の一例
を示す。
Cu−Sn系（例えば4Sn−0.1P,6Sn−0.1P,8Sn−0.1P,3.5S
n−0.2Cr−0.1P）,Cu−Zn系（例えば10Zn）,Cu−Fe系
（例2.4Fe−0.3Zn−0.04P,1.5Fe−0.6Sn−0.8Co−0.1
P）,Cu−Co系（例0.3Co−0.1P）,Cu−Ni−Sn系（例9.5N
i−2.3Sn,0.1Ni−2.5Sn−0.1P）,Cu−Zr系（例0.15Z
r）,Cu−Sn−Cr系（例0.15Sn−0.1Cr）等。
n−0.2Cr−0.1P）,Cu−Zn系（例えば10Zn）,Cu−Fe系
（例2.4Fe−0.3Zn−0.04P,1.5Fe−0.6Sn−0.8Co−0.1
P）,Cu−Co系（例0.3Co−0.1P）,Cu−Ni−Sn系（例9.5N
i−2.3Sn,0.1Ni−2.5Sn−0.1P）,Cu−Zr系（例0.15Z
r）,Cu−Sn−Cr系（例0.15Sn−0.1Cr）等。
然し、このような銅合金は、大気酸化をうけ易く、リー
ドフレームの加工、保管工程中に添加金属の酸化物（例
えばSnO2,NiO,ZnO,ZrOなど）が表面に形成し易くなり、
そのため前記のダイボンド、ワイヤボンド、半田づけな
どに対して有害作用となる。特にCu合金のリードフレー
ムの面に直接Au線、Cu合金線などでワイヤボンドするベ
アーボンドするには不適当な金属表面になる。即ちベア
ーボンドはたとえ4.00℃以下のN2−H2の還元雰囲気中で
施行してもリードフレームの表面に生じた酸化物は還元
されない。そこで良好な金属面を出すために、タブ部と
インナーリード部に高価なAu,Agメッキを施し、アウタ
ーリード部にはSn又はSn−Sbメッキが複雑な部分メッキ
工程のものと施されている現状である。
ドフレームの加工、保管工程中に添加金属の酸化物（例
えばSnO2,NiO,ZnO,ZrOなど）が表面に形成し易くなり、
そのため前記のダイボンド、ワイヤボンド、半田づけな
どに対して有害作用となる。特にCu合金のリードフレー
ムの面に直接Au線、Cu合金線などでワイヤボンドするベ
アーボンドするには不適当な金属表面になる。即ちベア
ーボンドはたとえ4.00℃以下のN2−H2の還元雰囲気中で
施行してもリードフレームの表面に生じた酸化物は還元
されない。そこで良好な金属面を出すために、タブ部と
インナーリード部に高価なAu,Agメッキを施し、アウタ
ーリード部にはSn又はSn−Sbメッキが複雑な部分メッキ
工程のものと施されている現状である。
しかしこのような現状工程において上記酸化物の残留は
メッキ欠陥例えばピンホールなどの原因となり易く、こ
のためメッキの前処理に大きな負担となるものであっ
た。更に貴金属メッキを節約して薄くすることも試みた
がCu合金の強度を上げるための添加物例えばZn,Sn,Feな
どの拡散性成分が貴金属表面に露出酸化してボンディン
グの障害となった。
メッキ欠陥例えばピンホールなどの原因となり易く、こ
のためメッキの前処理に大きな負担となるものであっ
た。更に貴金属メッキを節約して薄くすることも試みた
がCu合金の強度を上げるための添加物例えばZn,Sn,Feな
どの拡散性成分が貴金属表面に露出酸化してボンディン
グの障害となった。
このような類似の拡散障害は前記アウターリードの半田
付部でもおこるため、半田付性の低下はもとより半田接
合部の強度の経済的劣化をまねく。Cu−Sn−Ｐによるリ
ン青銅などにおいてＰ分が界面のCu−Snの拡散反応物に
濃縮されてこれを著しく脆化することは周知である。又
Cu合金に広く用いられるFe,Niも同様にして半田強度の
劣化をおこすものである。
付部でもおこるため、半田付性の低下はもとより半田接
合部の強度の経済的劣化をまねく。Cu−Sn−Ｐによるリ
ン青銅などにおいてＰ分が界面のCu−Snの拡散反応物に
濃縮されてこれを著しく脆化することは周知である。又
Cu合金に広く用いられるFe,Niも同様にして半田強度の
劣化をおこすものである。
リードフレームの用途において更に重要な欠陥はレジン
封止部にある。半導体チップのダイボンドやワイヤボン
ド工程において200℃〜400℃の高温になると大気酸化を
おこす。合金の酸化被膜は多くの場合各種酸化物の混合
によるため密着性に乏しいものである。これをレジンで
モールド封止するとリードフレームとレジンとの密着
性、接着性に乏しい水分やガス等混入となり半導体の腐
食劣化や誤動作の原因となる。即ち電子機器部品に使用
されるCu合金部材は導電性や機械的特性のほかに上記の
如きボンディング性、レジンモールド封止性、半田性な
どが必要であるがこれらをすべて満足する合金はない。
封止部にある。半導体チップのダイボンドやワイヤボン
ド工程において200℃〜400℃の高温になると大気酸化を
おこす。合金の酸化被膜は多くの場合各種酸化物の混合
によるため密着性に乏しいものである。これをレジンで
モールド封止するとリードフレームとレジンとの密着
性、接着性に乏しい水分やガス等混入となり半導体の腐
食劣化や誤動作の原因となる。即ち電子機器部品に使用
されるCu合金部材は導電性や機械的特性のほかに上記の
如きボンディング性、レジンモールド封止性、半田性な
どが必要であるがこれらをすべて満足する合金はない。
本発明は、従来の問題点を解決するためになされたもの
で、表面酸化を受けてもボンディング性、メッキ性およ
びはんだ付け性が良好で、かつレジンモールドとの密着
性の優れたリードフレーム用Cu系条材の製造方法を提供
しようとするものである。
で、表面酸化を受けてもボンディング性、メッキ性およ
びはんだ付け性が良好で、かつレジンモールドとの密着
性の優れたリードフレーム用Cu系条材の製造方法を提供
しようとするものである。
本発明に係わるリードフレーム用Cu系条材の製造方法
は、Cu合金条材の基材の高純度CuをメッキまたはPVD処
理を施した後、圧延加工を行って表面が平滑で緻密性の
高い厚さ0.5μ以上のCu表層を形成することを特徴とす
るものである。メッキ又はPVDされるCuは一般に高純度
の無酸素銅であり、その厚さは0.5μ以上特に望しくは
１〜５μを必要とする。
は、Cu合金条材の基材の高純度CuをメッキまたはPVD処
理を施した後、圧延加工を行って表面が平滑で緻密性の
高い厚さ0.5μ以上のCu表層を形成することを特徴とす
るものである。メッキ又はPVDされるCuは一般に高純度
の無酸素銅であり、その厚さは0.5μ以上特に望しくは
１〜５μを必要とする。
このメッキは常法により脱脂、酸洗をしたCu合金条をCu
SO4浴、Cu（BF4）２浴、CuCN浴などのメッキ浴中にてカ
ソードして、Cuをアノードとして直流を通電して所望の
厚さにする。PVDは真空蒸着イオンプレーティング、ス
パッタリングなどの総称であり高真空又は低圧不活性ガ
ス中で高純度Cu源を加熱蒸着したり又高電圧をかけてイ
オン化して気化せしめ対極のCu合金に析出させる。
SO4浴、Cu（BF4）２浴、CuCN浴などのメッキ浴中にてカ
ソードして、Cuをアノードとして直流を通電して所望の
厚さにする。PVDは真空蒸着イオンプレーティング、ス
パッタリングなどの総称であり高真空又は低圧不活性ガ
ス中で高純度Cu源を加熱蒸着したり又高電圧をかけてイ
オン化して気化せしめ対極のCu合金に析出させる。
上記の工程にて得られるCu合金条は一般に表面が粗にし
て無光沢である。
て無光沢である。
次にこのメッキした合金条を圧延加工して所望の厚さに
し機械的強度を付与する。又同時に表面は光沢平滑化さ
れなければならないが、そのためには通常10％以上の総
圧下率が加えられる。平滑な圧延ロールを用い低粘性の
潤滑油を併用して能率的に加工されるう。必要に応じて
より高度の光沢平滑性を必要とする場合には潤滑剤を使
用しないで磨き圧延も行われる。なお必要に応じて途中
又は圧延後に加熱処理が施される。
し機械的強度を付与する。又同時に表面は光沢平滑化さ
れなければならないが、そのためには通常10％以上の総
圧下率が加えられる。平滑な圧延ロールを用い低粘性の
潤滑油を併用して能率的に加工されるう。必要に応じて
より高度の光沢平滑性を必要とする場合には潤滑剤を使
用しないで磨き圧延も行われる。なお必要に応じて途中
又は圧延後に加熱処理が施される。
又本発明はCuの析出工程に先立ちCu合金条材の基材面に
Ni,Co又はこれらの合金をメッキ又はPVDにより中間層を
設けるものである。合金としてはNi−P,Ni−Co,Ni−Zn,
Ni−Fe,Co−Fe,Ni−Cr,Co−Cn,Ni−B,Ni−Co−P,Ni−P
d,Co−Pdなどである。これらの中間層の厚さは圧延仕上
げにおいて0.02μ以上特に望ましくは0.1〜2.5μであ
る。
Ni,Co又はこれらの合金をメッキ又はPVDにより中間層を
設けるものである。合金としてはNi−P,Ni−Co,Ni−Zn,
Ni−Fe,Co−Fe,Ni−Cr,Co−Cn,Ni−B,Ni−Co−P,Ni−P
d,Co−Pdなどである。これらの中間層の厚さは圧延仕上
げにおいて0.02μ以上特に望ましくは0.1〜2.5μであ
る。
（作用） 本発明は無酸素鈍銅の表層を設けることにより、銅合金
の条基材の表面で該合金の添加金属が大気酸化を受けに
くくなり、貴金属メッキを要せずして直接ボンドは確実
になる。無酸素銅の表層は大気酸化により、反って樹脂
との密着性良好な酸化銅被覆が生じ、封止モールドの密
着良好となって、外部水分の浸入を抑止する。
の条基材の表面で該合金の添加金属が大気酸化を受けに
くくなり、貴金属メッキを要せずして直接ボンドは確実
になる。無酸素銅の表層は大気酸化により、反って樹脂
との密着性良好な酸化銅被覆が生じ、封止モールドの密
着良好となって、外部水分の浸入を抑止する。
又該表層はアウターリード部の半田付け性が向上する。
例えば基材の銅合金がCu−Fe系かCu−Sn−Ｐ系のときは
若し表層のないときは基材と半田層との境界に脆弱な合
金層が発生し易くなり半田付性が低下するが無酸素銅の
表層があると半田付性はよくなる。
例えば基材の銅合金がCu−Fe系かCu−Sn−Ｐ系のときは
若し表層のないときは基材と半田層との境界に脆弱な合
金層が発生し易くなり半田付性が低下するが無酸素銅の
表層があると半田付性はよくなる。
又、該表層はボンディング時のN2−H2高温ガス使用によ
る水素脆化はなく、確実なボンディングは可能である。
る水素脆化はなく、確実なボンディングは可能である。
なお無酸素純銅は大気溶解されO2を多く含有したり、Ｐ
分などで脱酸された通常のCuに比して酸化被膜が生じて
も密着性を有し上記のレジンモールドなどにおいて不可
欠の効果を発揮できる。
分などで脱酸された通常のCuに比して酸化被膜が生じて
も密着性を有し上記のレジンモールドなどにおいて不可
欠の効果を発揮できる。
これらの純Cuの特性は特にO2分が10〜20ppm以下の時に
有効に発現される。
有効に発現される。
本発明方法におけるメッキ又はPVDによれば高純度のCu
を容易に析出することが出来る。メッキを行う場合、メ
ッキ条件によっては数ppm以下のH2や電解成分（S,O,N）
や不純物（Fe,Ni等）が混入しやすい。これに比べPVDは
Cu源という高純度のCuを用いればメッキよりも更に高純
度のCuが析出できる。高純度のCuは一般に軟質で複雑な
プレス成型加工にも十分に耐えて割れを生じないばかり
でなく、前記の如く通常のCuやCu合金では不可能な特性
を発揮する。更に高純度であることはグリーン度を絶対
条件とする半導体などにおいては信頼性の高い材料とし
て安心して使用することが出来る。
を容易に析出することが出来る。メッキを行う場合、メ
ッキ条件によっては数ppm以下のH2や電解成分（S,O,N）
や不純物（Fe,Ni等）が混入しやすい。これに比べPVDは
Cu源という高純度のCuを用いればメッキよりも更に高純
度のCuが析出できる。高純度のCuは一般に軟質で複雑な
プレス成型加工にも十分に耐えて割れを生じないばかり
でなく、前記の如く通常のCuやCu合金では不可能な特性
を発揮する。更に高純度であることはグリーン度を絶対
条件とする半導体などにおいては信頼性の高い材料とし
て安心して使用することが出来る。
リードフレームはシリコンチップを直接搭載するのでCu
中の合金成分や不純物は汚染源となり易く、又放射性不
純物はソフトエラーをおこす。
中の合金成分や不純物は汚染源となり易く、又放射性不
純物はソフトエラーをおこす。
しかしメッキやPVDにより高純度の軟質Cuを析出すると
不可避的に表面は粗となり光沢度が減少する。従って光
沢平滑なCuをメッキするためには光沢剤例えばS,N,Se,P
などを含有する特殊な物質をメッキ浴中に添加しなけれ
ばならない。これらの物質はメッキCuに共析して微細結
晶化を有する平滑光沢なCuを可能にするが、その反面純
度が大巾に低下すると共に硬質脆化してプレス加工に耐
え難いものとなる。PVDにおいても微細結晶化せしめて
平滑にするためCu合金条を過剰に低温にしたり又合金を
共析したりすると同様の不都合を生ずる。
不可避的に表面は粗となり光沢度が減少する。従って光
沢平滑なCuをメッキするためには光沢剤例えばS,N,Se,P
などを含有する特殊な物質をメッキ浴中に添加しなけれ
ばならない。これらの物質はメッキCuに共析して微細結
晶化を有する平滑光沢なCuを可能にするが、その反面純
度が大巾に低下すると共に硬質脆化してプレス加工に耐
え難いものとなる。PVDにおいても微細結晶化せしめて
平滑にするためCu合金条を過剰に低温にしたり又合金を
共析したりすると同様の不都合を生ずる。
他方高純度のメッキやPVDによるCuは一般に粗な表面で
平滑化に乏しい。表面の粗度は特にボンディングするに
有害であり、高速度に信頼性の高いボンディングのため
にはRzＣ0.5μｍを必要条件とする。又メッキやPVDの表
面は活性を有し外気に放置すると汚染物を吸着したり或
は酸化や硫化の反応をおこし易く、粗の表面に付着した
油等の汚染物は完全に洗浄除去するに特別の工夫を要す
る。
平滑化に乏しい。表面の粗度は特にボンディングするに
有害であり、高速度に信頼性の高いボンディングのため
にはRzＣ0.5μｍを必要条件とする。又メッキやPVDの表
面は活性を有し外気に放置すると汚染物を吸着したり或
は酸化や硫化の反応をおこし易く、粗の表面に付着した
油等の汚染物は完全に洗浄除去するに特別の工夫を要す
る。
本発明方法は圧延加工を施して平滑光沢なCu合金条表面
を回復するものであり、総合圧下率が10％に満たない場
合には所望の平滑度をえることが出来ない。この圧延効
果は圧延条件などによるものであるが特に圧下率にして
約40％以上が有効である。この平滑化と共に基材と析出
したCu層との固相接合がより強固となる。なお必要に応
じて途中で加熱処理を施してもよい。
を回復するものであり、総合圧下率が10％に満たない場
合には所望の平滑度をえることが出来ない。この圧延効
果は圧延条件などによるものであるが特に圧下率にして
約40％以上が有効である。この平滑化と共に基材と析出
したCu層との固相接合がより強固となる。なお必要に応
じて途中で加熱処理を施してもよい。
この平滑化の重要な効果の１つはプレス加工などでのマ
イクロクラックの防止であり、加工性の向上につながる
ものである。粗な表面では曲げ加工による曲げ部におい
て粗の谷部が応力集中点として割れを発生し易いためで
ある。
イクロクラックの防止であり、加工性の向上につながる
ものである。粗な表面では曲げ加工による曲げ部におい
て粗の谷部が応力集中点として割れを発生し易いためで
ある。
この高純度平滑なCu表層の厚さは少くとも0.5μ以上特
に望ましくは１〜５μが実用上有効である。0.5μに満
たない場合には基材のCu合金の影響を実用上遮断して純
Cuの特性を発揮することが出来ない。特に高温度におけ
る使用条件の場合にこの傾向が強いため、厚さは１〜５
μが有効である。なおメッキ厚をそれ以上厚くすること
はメッキ工程で不経済であると同時に強度低下をまねく
ことにもなる。
に望ましくは１〜５μが実用上有効である。0.5μに満
たない場合には基材のCu合金の影響を実用上遮断して純
Cuの特性を発揮することが出来ない。特に高温度におけ
る使用条件の場合にこの傾向が強いため、厚さは１〜５
μが有効である。なおメッキ厚をそれ以上厚くすること
はメッキ工程で不経済であると同時に強度低下をまねく
ことにもなる。
本発明方法においてはCu合金条の基材面に中間層として
Ni,Co又はこれらの合金層を介在せしめるものであり、C
u合金条の基材の合金成分の拡散バリヤーとして設ける
ものである。その厚さは少くとも0.02μ以上が実用的で
あり、特に0.1μ以上が有効である。しかし過剰な厚さ
は不経済であるばかりでなく加工性を低下せしめるため
最大厚は2.5μ以下が実用的である。
Ni,Co又はこれらの合金層を介在せしめるものであり、C
u合金条の基材の合金成分の拡散バリヤーとして設ける
ものである。その厚さは少くとも0.02μ以上が実用的で
あり、特に0.1μ以上が有効である。しかし過剰な厚さ
は不経済であるばかりでなく加工性を低下せしめるため
最大厚は2.5μ以下が実用的である。
なお本発明方法における表層はCu合金条基材の片面又は
両面に設けてもよい。
両面に設けてもよい。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例（１）〜（３） 厚さ0.40mmの銅合金条基材（Cu−2.5Sn−0.3Ni−0.15
P）の片面に純Cuを原料として第１表に示す電気メッキ
法により各種の厚さの無酸素銅からなる表層を密着し
た。
P）の片面に純Cuを原料として第１表に示す電気メッキ
法により各種の厚さの無酸素銅からなる表層を密着し
た。
このものを６段ロールにて冷間圧延を行って0.25mmの厚
さとし、フレオンで連続洗浄した後、フリッターにて巾
26mmに切断して本発明リードフレーム用Cu系条材をえ
た。なおその性能を示すと何れも拡張力60kg/mm2,伸８
％前後であった。
さとし、フレオンで連続洗浄した後、フリッターにて巾
26mmに切断して本発明リードフレーム用Cu系条材をえ
た。なおその性能を示すと何れも拡張力60kg/mm2,伸８
％前後であった。
第１表 Cuメッキ CuSO4 90−Cug/ H2SO4 30g/ ニカワ 1ppm 浴温 55℃ 電流密度 10A/dm2 実施例（４）〜（８） 実施例（１）においてCuメッキに先立ち第２表、第３表
及び第４表に示すメッキ浴を用いて各種厚さのNi,Co又
はNiCo合金の中間層を設け、然る後実施例（１）と同様
にしてCuメッキを行い且つ圧延加工を行って本発明リー
ドフレーム用Cu系条材をえた。
及び第４表に示すメッキ浴を用いて各種厚さのNi,Co又
はNiCo合金の中間層を設け、然る後実施例（１）と同様
にしてCuメッキを行い且つ圧延加工を行って本発明リー
ドフレーム用Cu系条材をえた。
第２表 Niメッキ NiSO4 240g/ NiCl2 30g/ H3BO3 30g/ pH 3.0 浴温 50℃ 電流密度 5A/dm2 第３表 Ni−10Coメッキ NiSO4 240g/ NiCl2 30g/ CoSO4 20g/ H3BO5 45g/ pH 3.2 浴温 45℃ 電流密度 2.5A/dm2 第４表 Coメッキ CoSO4 400g/ NaCl 17g/ H3BO3 45g/ pH 5.5 浴温 30℃ 電流密度 7.5A/dm2 比較例（１）〜（５） なお本発明品を比較するため実施例（１）と同様の銅合
金条基材に何等メッキを施さないもの（比較例１）、Cu
メッキによる表層を薄く施したもの（比較例２）、該表
層を施した後圧延加工を行わないもの（比較例３）、Ni
メッキの中間層を薄く施したもの（比較例４）及びNiメ
ッキの中間層を厚く施したもの（比較例５）についても
実施例と同様にして比較例リードフレーム用Cu系条材を
えた。
金条基材に何等メッキを施さないもの（比較例１）、Cu
メッキによる表層を薄く施したもの（比較例２）、該表
層を施した後圧延加工を行わないもの（比較例３）、Ni
メッキの中間層を薄く施したもの（比較例４）及びNiメ
ッキの中間層を厚く施したもの（比較例５）についても
実施例と同様にして比較例リードフレーム用Cu系条材を
えた。
斯くして得た本発明品及び比較例品と第２図に示す如き
DIP型14ピンフレームにプレス成型した。即ちフレオン
を用いてプレス油を洗浄した後、実用上の保管条件にお
ける表面劣化をシュミレートするため80％RH×60℃の加
湿チャンバーに48Hr保持した。次にフレームの表層面に
Si素子のダイボンドとしてエポキシ樹脂剤を使用し、大
気中にて250℃×15分間キュアした後、径25μのAu線を
第５表に示す超音波熱圧着法でワイヤボンドした。
DIP型14ピンフレームにプレス成型した。即ちフレオン
を用いてプレス油を洗浄した後、実用上の保管条件にお
ける表面劣化をシュミレートするため80％RH×60℃の加
湿チャンバーに48Hr保持した。次にフレームの表層面に
Si素子のダイボンドとしてエポキシ樹脂剤を使用し、大
気中にて250℃×15分間キュアした後、径25μのAu線を
第５表に示す超音波熱圧着法でワイヤボンドした。
このようにボンディングされたワイヤボンディング細線
の一部をブルテスターにかけてブルテストした。他の一
部は常法によりエポキシ樹脂でトランスファーモールド
した後常法によりSn−10Pbメッキ浴にて約３μの外装メ
ッキをアウターリード部に施した。然る後ダイバーイッ
ト等を行いアウターリード部を90゜に曲げてDIP型ICと
した。
の一部をブルテスターにかけてブルテストした。他の一
部は常法によりエポキシ樹脂でトランスファーモールド
した後常法によりSn−10Pbメッキ浴にて約３μの外装メ
ッキをアウターリード部に施した。然る後ダイバーイッ
ト等を行いアウターリード部を90゜に曲げてDIP型ICと
した。
而した90゜曲げ部の割れの有無をX100の顕微鏡で観察し
た。又赤インク水中で浸漬ボイルしてリードフレーム界
面からの水の浸入を比較するレッドチェック法を行っ
た。これによりレジン封止性を試みた。又アウターリー
ド部に共晶半田を用いてCu線（10φ）を半田付けした
後、120℃×1000Hr保持して半田プル試験を行ったその
結果は第６表に示す通りである。
た。又赤インク水中で浸漬ボイルしてリードフレーム界
面からの水の浸入を比較するレッドチェック法を行っ
た。これによりレジン封止性を試みた。又アウターリー
ド部に共晶半田を用いてCu線（10φ）を半田付けした
後、120℃×1000Hr保持して半田プル試験を行ったその
結果は第６表に示す通りである。
上表より明らかな如く本発明品は何れも実用上十分なボ
ンディング強度、レジン封止性、加工性及び半田性を有
することを示した。これに対し比較例（１）は合金成分
（Sn,Ni）の酸化のためワイヤーボンドが劣化し且つレ
ジンとの密着性が著しく劣るものであった。又比較例
（３）のメッキ上りはワイヤボンディングのプル強度に
劣るがこれは粗面の影響によるものと推考される。又比
較例（２）及び（４）はプルテスト強度並にレジン封止
性に劣り、比較例（５）における過剰メッキ厚のものは
割れを生じた。
ンディング強度、レジン封止性、加工性及び半田性を有
することを示した。これに対し比較例（１）は合金成分
（Sn,Ni）の酸化のためワイヤーボンドが劣化し且つレ
ジンとの密着性が著しく劣るものであった。又比較例
（３）のメッキ上りはワイヤボンディングのプル強度に
劣るがこれは粗面の影響によるものと推考される。又比
較例（２）及び（４）はプルテスト強度並にレジン封止
性に劣り、比較例（５）における過剰メッキ厚のものは
割れを生じた。
実施例（９）〜（11） 各種厚さのCu合金条（Cu−2.4Fe−0.8Zn−0.12P−0.01S
n）に上記実施例と同様にNiメッキの中間層を設けた後C
uの表層を施した。然る後0.1μ粗度相当に仕上げられた
ロールを有する２段圧延機を用いて圧延し0.25μの厚さ
を有する本発明Cu条材を得た。
n）に上記実施例と同様にNiメッキの中間層を設けた後C
uの表層を施した。然る後0.1μ粗度相当に仕上げられた
ロールを有する２段圧延機を用いて圧延し0.25μの厚さ
を有する本発明Cu条材を得た。
なお本発明品と比較するために上記同様に各種のCu合金
条にニッケルメッキの中間層及びCuメッキの表層を施し
た後、圧延加工を全く行わないもの又は低圧延加工率に
て加工して比較例Cu条材を得た。
条にニッケルメッキの中間層及びCuメッキの表層を施し
た後、圧延加工を全く行わないもの又は低圧延加工率に
て加工して比較例Cu条材を得た。
斯くして得た本発明品及び比較例品についてボンディン
グ性を試みるために60℃×80％RHの加湿チャンバー内に
48Hr保持した後、更に第７表に示すダイボンディングの
加熱条件を模して250℃×５分間大気加熱してワイヤー
ボンドを行った。
グ性を試みるために60℃×80％RHの加湿チャンバー内に
48Hr保持した後、更に第７表に示すダイボンディングの
加熱条件を模して250℃×５分間大気加熱してワイヤー
ボンドを行った。
然る後プル強度を測定した。その結果は第８表に示す通
りである。
りである。
第８表から明らかな如く圧下率が10％以上の本発明品に
おいては実用上十分なプル強度を有したが、比較例品は
何れも劣ることが認められた。
おいては実用上十分なプル強度を有したが、比較例品は
何れも劣ることが認められた。
なお実施例（９）において５μのAgメッキを行って同様
に処理してプル強度を試験したところ7.3grであった。
に処理してプル強度を試験したところ7.3grであった。
又実施例（９）〜（11）のメッキCuの純度を知るために
ステンレス板上にメッキを行ってから剥離して得た箔片
を分析したところ、O2分は3.8ppm,H20.6ppm,S 0.8ppmで
あり、金属不純物（Ag,As,Pb,Fe,Ni,Zn,Bi,Sb）は0.5pp
m以下であった。
ステンレス板上にメッキを行ってから剥離して得た箔片
を分析したところ、O2分は3.8ppm,H20.6ppm,S 0.8ppmで
あり、金属不純物（Ag,As,Pb,Fe,Ni,Zn,Bi,Sb）は0.5pp
m以下であった。
実施例（12）〜（13） 厚さ0.40mmのCu合金条（Cu−8.2Sn−0.13P）に第２表に
示すメッキ浴にてNiメッキを施した後、日本真空技術
（株）製連続式プレーナーハイレートマグネトロンスパ
ッタリング装置により10-5Torrで温度約200℃にて99.99
9％Cu源を用いてCuをスパッタリングした後、前記実施
例と同様に圧延を行って本発明条材をえた。
示すメッキ浴にてNiメッキを施した後、日本真空技術
（株）製連続式プレーナーハイレートマグネトロンスパ
ッタリング装置により10-5Torrで温度約200℃にて99.99
9％Cu源を用いてCuをスパッタリングした後、前記実施
例と同様に圧延を行って本発明条材をえた。
なお本発明品と比較するために上記と同様のCu合金条を
使用しNiメッキ及びCuメッキを行わないもの又はスパッ
タリングを行わずに比較列Cu条材をえた。
使用しNiメッキ及びCuメッキを行わないもの又はスパッ
タリングを行わずに比較列Cu条材をえた。
斯くして得た本発明品及び比較例品について実施例
（９）と同様にパッケージした後、プルテスト、割れ、
半田プル及びレッドチェックを測定した。その結果は第
９表に示す通りである。
（９）と同様にパッケージした後、プルテスト、割れ、
半田プル及びレッドチェックを測定した。その結果は第
９表に示す通りである。
上表より明らかな如く本発明品は実用上十分な性能を発
揮しうるのに対しNiメッキの薄い比較例（９）はプル強
度及びレジン封止性に乏しく、又比較例（12）の如く0.
15mmの厚さの条にNiメッキを行いスパッタして圧延仕上
げを行わないものであるが無光沢粗度のためボンド強度
に劣るものであった。
揮しうるのに対しNiメッキの薄い比較例（９）はプル強
度及びレジン封止性に乏しく、又比較例（12）の如く0.
15mmの厚さの条にNiメッキを行いスパッタして圧延仕上
げを行わないものであるが無光沢粗度のためボンド強度
に劣るものであった。
なおスパッタでえられるCuを分析した処、O2＜1ppm,H2
＜0.5ppm,S＜0.5ppm,金属不純物（Ag,As,Pb,Fe,Ni,Zn,B
i,Sb）＜0.5ppmであり電気メッキより高品質であった。
＜0.5ppm,S＜0.5ppm,金属不純物（Ag,As,Pb,Fe,Ni,Zn,B
i,Sb）＜0.5ppmであり電気メッキより高品質であった。
（効果） 以上詳述したように本発明によれば、表面が平滑でかつ
緻密な高純度Cu表層をCu合金条材の基材に形成し、前記
基材中の添加元素の表面側への拡散を前記高純度Cu表層
のバリア作用により抑制することによって、表面酸化を
受けてもボンディング性、メッキ性およびはんだ付け性
が良好で、かつレジンモールドとの密着性の優れたリー
ドフレーム用Cu系条材の製造方法を提供することができ
る。
緻密な高純度Cu表層をCu合金条材の基材に形成し、前記
基材中の添加元素の表面側への拡散を前記高純度Cu表層
のバリア作用により抑制することによって、表面酸化を
受けてもボンディング性、メッキ性およびはんだ付け性
が良好で、かつレジンモールドとの密着性の優れたリー
ドフレーム用Cu系条材の製造方法を提供することができ
る。
第１図は一般に使用されているリードフレームによる一
例のパッケージの断面図、第２図は他の例のパッケージ
の平面図である。 １……タブ部、２……素子、３……接着層、４……電極
パッド、５……インナーリード端部、６……金属細線、
７……樹脂、８……アウターリード部。
例のパッケージの断面図、第２図は他の例のパッケージ
の平面図である。 １……タブ部、２……素子、３……接着層、４……電極
パッド、５……インナーリード端部、６……金属細線、
７……樹脂、８……アウターリード部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｂ 5/02 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】Cu合金条材の基材に高純度Cuをメッキまた
はPVD処理を施した後、圧延加工を行って表面が平滑で
緻密性の高い厚さ0.5μ以上のCu表層を形成することを
特徴とするリードフレーム用Cu系条材の製造方法。 - 【請求項２】圧延加工の総圧下率は、10％以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のリードフレ
ーム用Cu系条材の製造方法。 - 【請求項３】Cu合金条材の基材にNi、Coまたはこれらの
合金をメッキまたはPVD処理を施して中間層を形成し、
この中間層の表面に高純度CuをメッキまたはPVD処理を
施した後、圧延加工を行って表面が平滑で緻密性の高い
厚さ0.5μ以上のCu表層を形成し、かつ前記中間層を緻
密化すると共に0.02μ以上の厚さに保持することを特徴
とするリードフレーム用Cu系条材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043434A JPH07116573B2 (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | リードフレーム用Ｃｕ系条材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043434A JPH07116573B2 (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | リードフレーム用Ｃｕ系条材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201762A JPS61201762A (ja) | 1986-09-06 |
| JPH07116573B2 true JPH07116573B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=12663588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60043434A Expired - Lifetime JPH07116573B2 (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | リードフレーム用Ｃｕ系条材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116573B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2564633B2 (ja) * | 1988-11-28 | 1996-12-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 樹脂との接合性が良好なリードフレーム材の製造方法 |
| JP2529774B2 (ja) * | 1990-11-20 | 1996-09-04 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置リ―ドフレ―ム材料及びその製造方法 |
| JPH04302459A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-26 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 半田／Ｃｕ／Ｃｕ合金リードフレーム |
| JPH0623121U (ja) * | 1992-04-20 | 1994-03-25 | 株式会社井上製作所 | 高力黄銅鋳物体 |
| KR100676668B1 (ko) * | 2003-11-28 | 2007-01-31 | 닛코킨조쿠 가부시키가이샤 | 프레스 펀칭성이 우수한 전자부품용 소재 |
| JP5950563B2 (ja) * | 2011-12-14 | 2016-07-13 | 古河電気工業株式会社 | 光半導体装置用リードフレーム、光半導体装置用リードフレームの製造方法、および光半導体装置 |
| JP5818045B1 (ja) * | 2014-12-05 | 2015-11-18 | 株式会社半導体熱研究所 | 放熱基板と、それを使用した半導体パッケージと半導体モジュール |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4933833A (ja) * | 1972-07-29 | 1974-03-28 | ||
| JPS53141577A (en) * | 1977-05-17 | 1978-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | Lead frame for integrated circuit |
| JPS5867053A (ja) * | 1981-10-19 | 1983-04-21 | Toshiba Corp | リ−ドフレ−ム |
| JPS58169947A (ja) * | 1982-02-08 | 1983-10-06 | Nippon Gakki Seizo Kk | 半導体用リ−ドフレ−ム及びその製法 |
| JPS57203792A (en) * | 1982-05-20 | 1982-12-14 | Tamagawa Kikai Kinzoku Kk | Production of metal plated cu, cu alloy plate and rod material |
| JPS5958833A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-04 | Shinkawa Ltd | 半導体装置 |
-
1985
- 1985-03-05 JP JP60043434A patent/JPH07116573B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61201762A (ja) | 1986-09-06 |
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