JPH09291377A - Article with coating film - Google Patents

Article with coating film

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JPH09291377A
JPH09291377A JP10694496A JP10694496A JPH09291377A JP H09291377 A JPH09291377 A JP H09291377A JP 10694496 A JP10694496 A JP 10694496A JP 10694496 A JP10694496 A JP 10694496A JP H09291377 A JPH09291377 A JP H09291377A
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JP
Japan
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layer
plating
layer containing
lead frame
coating
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JP10694496A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Umeda
泰 梅田
Makoto Yanagawa
誠 柳川
Shiho Terada
志帆 寺田
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NOGE DENKI KOGYO KK
Noge Electric Industries Co Ltd
Original Assignee
NOGE DENKI KOGYO KK
Noge Electric Industries Co Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance adhesion between layers and to prevent a coating layer from being stripped off at the time of coating the copper alloy substrate of a lead frame with an Ni layer and a Pd layer to improve the corrosion resistance, solderability and bondability when wires are bonded by arranging an Au layer between both layers and forming a diffused layer contg. Ni and Pd. SOLUTION: An Ni plating is applied on the surface of the substrate 11 of a frame to improve the solder wettability, and then gold strike plating including diffusion treatment, Pd plating and further gold strike plating are successively conducted to form a laminated coating. Consequently, the upper face of an Ni layer 14 on the substrate 11 surface is bonded to the Au layer 16 through an Ni-Au diffused layer 15, and further a Pd layer 18 on the Au layer 15 is joined to the Au layer 16 through a Pd-Au diffused layer 17. Accordingly, a multilayer coating film consisting essentially of the Ni layer 14 and Pd layer 18 is firmly joined to the substrate 11, and the stripping and especially that of the Pd layer 18 are prevented when the frame is bent.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基材上にめっき被
膜を備えた物品に関し、特に、基材に被膜を備えたリー
ドフレームに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an article provided with a plating film on a substrate, and more particularly to a lead frame provided with the film on the substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子用のリードフレームにおいて
は、従来より半田付け時やワイヤボンディング時の接合
性、ならびにリードフレーム自体の耐食性を向上させる
ために、基材に様々な被膜加工を施す技術が開発されて
いる。例えば、特公昭63−49382号公報には、N
i下地メッキ層とPd層とを積層することにより、半田
付け時やワイヤボンディング時の接合性を保持しつつ、
耐食性を向上させる構成が開示されている。また、特開
平4−115558号公報には、Pd層の上に、Agや
Auめっき被膜を薄く形成することによりPd層の酸化
を防ぎ、半田濡れ性を向上させる構成が開示されてい
る。さらに、特開平7−169901号公報には、Ni
層の上に保護合成層を形成する構成が開示されている。
保護合成層として、Pd層、Pd/Ni層、Au層等の
多層膜が示されている。
2. Description of the Related Art In a lead frame for a semiconductor element, there has been a conventional technique for applying various coatings to a base material in order to improve the bondability at the time of soldering or wire bonding and the corrosion resistance of the lead frame itself. Being developed. For example, Japanese Patent Publication No. 63-49382 discloses N
By stacking the i base plating layer and the Pd layer, while maintaining the bondability during soldering or wire bonding,
A configuration that improves corrosion resistance is disclosed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-115558 discloses a configuration in which the Ag or Au plating film is thinly formed on the Pd layer to prevent oxidation of the Pd layer and improve solder wettability. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 7-169901 discloses that Ni
A construction is disclosed in which a protective composite layer is formed on the layer.
As the protective composite layer, a multilayer film such as a Pd layer, a Pd / Ni layer, an Au layer, etc. is shown.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来のNiめっき層のうえにPd層を設ける構成は、P
d層の厚さを厚くすると層内部の応力によって膜剥がれ
が生じやすいという問題があった。このように被膜に剥
がれが生じやすい状態では、ワイヤボンディングを施し
た場合にワイヤがリードフレームから剥がれてしまう。
また、ICチップ組立時にリードフレームを折り曲げる
加工する際に、被膜が剥がれ、半田付け等の実装ができ
なくなる。
However, the structure in which the Pd layer is provided on the above-mentioned conventional Ni plating layer is P
When the thickness of the d layer is increased, there is a problem that film peeling easily occurs due to stress inside the layer. In such a state where the coating film is likely to be peeled off, the wire is peeled off from the lead frame when the wire bonding is performed.
Further, when the lead frame is bent during the assembly of the IC chip, the coating film peels off, and mounting such as soldering becomes impossible.

【0004】本発明は、Ni層の上にPd層を重ねた被
膜を備えながら、膜剥がれの生じにくい物品を提供する
ことを目的とする。
It is an object of the present invention to provide an article having a Nid layer and a Pd layer stacked on the Ni layer, while preventing film peeling.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のよれば、下記のような物品が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, the following articles are provided.

【0006】すなわち、基材と、前記基材上の少なくと
も一部に形成された被膜とを有する物品であって、前記
被膜は、Niを含む層と、該Niを含む層の上側に配置
された、Pdを含む層とを有する複数層からなり、前記
Niを含む層と前記Pdを含む層との間には、前記Ni
を含む層に接する位置に、NiおよびAuを含む層が配
置され、前記Pdを含む層に接する位置に、Pdおよび
Auを含む層が配置されている物品である。
That is, an article having a base material and a coating film formed on at least a part of the base material, wherein the coating film is disposed on a Ni-containing layer and an upper side of the Ni-containing layer. In addition, it is composed of a plurality of layers having a layer containing Pd, and the Ni layer is provided between the layer containing Ni and the layer containing Pd.
In the article, a layer containing Ni and Au is arranged in a position in contact with the layer containing Pd, and a layer containing Pd and Au is arranged in a position in contact with the layer containing Pd.

【0007】発明者らは、従来のNiめっき膜上のPd
層が剥がれやすい原因が、NiとPdとが相互に拡散し
にくいためであると考えた。このためNi層とPd層と
の間に両者の拡散層ができにくく、NiとPdの金属間
の結合が弱くなる。本発明では、PdともNiとも拡散
層を作りやすいAuを配置し、PdとAuの拡散層、お
よび、NiとAuの拡散層を形成させることにより密着
強度を増加させる。このようなPdおよびNiと拡散層
を形成する元素は、Au以外にも存在するが、Au以外
の金属は被膜表面に移動して腐食を発生するおそれがあ
る。そのため本発明では腐食が発生しないAuを用い
る。
The inventors have found that conventional Pd on Ni plating film
It was considered that the reason why the layers were easily peeled off was that Ni and Pd were less likely to diffuse into each other. For this reason, it is difficult to form a diffusion layer between the Ni layer and the Pd layer, and the bonding between the Ni and Pd metals is weakened. In the present invention, Au is arranged to easily form a diffusion layer for both Pd and Ni, and a diffusion layer of Pd and Au and a diffusion layer of Ni and Au are formed to increase the adhesion strength. Although such elements that form a diffusion layer with Pd and Ni are present other than Au, metals other than Au may move to the surface of the coating film and cause corrosion. Therefore, in the present invention, Au that does not cause corrosion is used.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
面を用いて説明する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0009】まず、一実施の形態のリードフレームにつ
いて、図1を用いて説明する。
First, a lead frame of one embodiment will be described with reference to FIG.

【0010】図1のように、本実施の形態では、基材1
1として銅合金を用い、基材11の表面に、半田付け時
に半田と溶融し、良好な接合を形成するNi層1を配置
する。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the base material 1
A copper alloy is used as 1, and a Ni layer 1 that is melted with the solder during soldering and forms a good joint is arranged on the surface of the base material 11.

【0011】Ni層14の上には、Ni層14の酸化を
防ぐためにPd層18が配置される。Ni層14とPd
層18との間には、両者の密着性を向上させるために、
層15〜層17が形成される。すなわち、Ni層14の
上側には、Ni層14と接するようにNi−Au拡散層
15が形成され、また、Pd層18の下側には、Pd層
18と接するようにPd−Au拡散層17が形成され
る。Ni−Au拡散層15とPd−Au拡散層17との
間には、これら2層を形成するためのAu層16が配置
される。Pd層18は、耐食性に優れているとともに、
半田には溶融し難く、ボンディングワイヤとの接合にも
優れているため、Ni層14の酸化を防ぎ、半田付け時
やボンディング時に良好な接合性を提供することができ
る。
A Pd layer 18 is disposed on the Ni layer 14 to prevent the Ni layer 14 from being oxidized. Ni layer 14 and Pd
In order to improve the adhesiveness between the layer 18 and the layer 18,
Layers 15 to 17 are formed. That is, the Ni-Au diffusion layer 15 is formed on the upper side of the Ni layer 14 so as to be in contact with the Ni layer 14, and the Pd-Au diffusion layer 15 is formed on the lower side of the Pd layer 18 so as to be in contact with the Pd layer 18. 17 is formed. An Au layer 16 for forming these two layers is disposed between the Ni-Au diffusion layer 15 and the Pd-Au diffusion layer 17. The Pd layer 18 has excellent corrosion resistance and
Since the solder hardly melts and is excellent in bonding with a bonding wire, it is possible to prevent the Ni layer 14 from being oxidized and to provide good bondability during soldering or bonding.

【0012】また、Pd層18の表面には、Pd−Au
拡散層19を配置する。Pd−Au拡散層19は、Pd
層18の表面に酸化膜が形成されて半田濡れ性が低下す
るのを防止するために配置される。
On the surface of the Pd layer 18, Pd-Au is formed.
The diffusion layer 19 is arranged. The Pd-Au diffusion layer 19 is made of Pd.
An oxide film is formed on the surface of the layer 18 to prevent the solder wettability from decreasing.

【0013】なお、本実施の形態のリードフレームの外
形は、図8のような形状とすることができる。すなわ
ち、アイランド部81と、インナーリード部82と、ア
ウターリード部83と、タイバー部84とを備えた形状
である。アウターリード部83は、ICチップ化された
時にモールドの外側に露出される部分である。また、イ
ンナーリード部82は、モールドの内側に位置し、アイ
ランド部81に搭載される半導体素子とのボンディング
が施される部分である。
The outer shape of the lead frame of this embodiment can be shaped as shown in FIG. That is, it has a shape including an island portion 81, an inner lead portion 82, an outer lead portion 83, and a tie bar portion 84. The outer lead portion 83 is a portion exposed to the outside of the mold when formed into an IC chip. The inner lead portion 82 is located inside the mold and is a portion to be bonded to the semiconductor element mounted on the island portion 81.

【0014】本実施の形態では、アウターリード部83
には、図1の層14〜層19の被膜のすべてを形成す
る。また、インナーリード部82のうちボンディングが
施される領域IIにも、層14〜19の被膜のすべてを形
成する。ただし、インナーリード部82のうちのボンデ
ィングが施されない領域IIIには層14の1層のみを形
成することが望ましい。また、アイランド部81(図8
の領域IV)も、層14の1層のみを形成することが望ま
しい。このように、図8の領域IIIおよびIVにおいて、
Ni層14を露出するのは、半導体素子とアイランド部
81との接着に用いられる樹脂や、モールドに用いられ
る樹脂との密着を良好にするためである。
In the present embodiment, the outer lead portion 83
1 to form all of the coatings of layers 14 to 19 of FIG. Further, all of the coatings of the layers 14 to 19 are formed also in the region II of the inner lead portion 82 where bonding is performed. However, it is desirable to form only one layer 14 in the region III of the inner lead portion 82 where bonding is not performed. In addition, the island portion 81 (see FIG.
It is desirable to form only one of the layers 14 in the area IV). Thus, in regions III and IV of FIG.
The reason for exposing the Ni layer 14 is to improve the adhesion between the resin used for bonding the semiconductor element and the island portion 81 and the resin used for molding.

【0015】ここで、本発明の別の実施の形態のリード
フレームの被膜の構成について説明する。たとえば、図
2(a)のように、図1の構成のAu層16がない構成
や、図2(b)のように層15〜層17の代わりに、N
iとPdとAuとが相互に拡散したNi−Pd−Au拡
散層22を備えた構成にすることができる。さらに、図
2(c)のように、図1のAu層16の代わりにNi−
Pd−Au拡散層22を備えた構成にすることもでき
る。図2(a)、(b)、(c)の構成の場合にも、N
i層14とPd層18との密着性を向上させることがで
きる。
Now, the structure of the coating film of the lead frame of another embodiment of the present invention will be described. For example, as shown in FIG. 2A, a structure without the Au layer 16 in the structure shown in FIG. 1 or instead of the layers 15 to 17 as shown in FIG.
The Ni-Pd-Au diffusion layer 22 in which i, Pd, and Au are mutually diffused may be provided. Further, as shown in FIG. 2C, instead of the Au layer 16 of FIG.
A configuration including the Pd-Au diffusion layer 22 can also be adopted. Even in the case of the configurations of FIGS. 2A, 2B, and 2C, N
The adhesion between the i layer 14 and the Pd layer 18 can be improved.

【0016】また、図1では、Pd層19の最表面に、
PdにAuが拡散したPd−Au拡散層19を配置して
いるが、必ずしも拡散層にする必要はなく、単にAu層
を配置した構成にすることも可能である。
Further, in FIG. 1, on the outermost surface of the Pd layer 19,
Although the Pd-Au diffusion layer 19 in which Au is diffused in Pd is arranged, it does not necessarily have to be a diffusion layer, and a structure in which an Au layer is simply arranged may be adopted.

【0017】本実施の形態のリードフレームの図1の被
膜を製造する工程について説明する。本実施の形態で
は、被膜の各層を電気めっきにより形成している。
A process of manufacturing the coating of FIG. 1 of the lead frame of this embodiment will be described. In this embodiment, each layer of the coating film is formed by electroplating.

【0018】まず、図5(a)のように、複数のリード
フレーム基材11が連なった短冊状の基材50を複数本
めっき治具51にセットする。これを、図5(b)のよ
うに、めっき浴52中の2つのアノード53の間に配置
する。めっき治具51を介して短冊状の基材50を電源
の負極に接続し、電解洗浄やめっきをおこなう。このと
き、めっき浴52内に、噴流形成装置54により噴流を
形成する。また、めっき浴52の加温が必要な工程で
は、不図示のヒータにより加熱する。めっき浴52とし
ては、表1および表2に示した各工程のそれぞれの組成
のめっき浴を用意しておき、これらのめっき浴で表1お
よび表2に示した条件で順に、 1、アルカリ電解洗浄工程、 2、塩酸浸漬工程、 3、ニッケルめっき工程 4、金ストライク工程 5、パラジウムめっき工程 6、金ストライク工程 を行うことにより、図1に示した層構成の被膜を基材1
1上に形成することができる。工程1、2は、基材11
表面の洗浄工程である。工程3はNi層14を、工程4
はAu層16を、工程5はPd層18を形成する工程で
ある。工程6は、Pd−Au拡散層19の形成のための
Au層を、Pd層18の上に形成する工程である。
First, as shown in FIG. 5A, a plurality of strip-shaped base materials 50 in which a plurality of lead frame base materials 11 are connected are set on a plurality of plating jigs 51. This is arrange | positioned between the two anodes 53 in the plating bath 52 like FIG.5 (b). The strip-shaped base material 50 is connected to the negative electrode of the power source through the plating jig 51, and electrolytic cleaning and plating are performed. At this time, the jet forming device 54 forms a jet in the plating bath 52. In addition, in a process requiring heating of the plating bath 52, heating is performed by a heater (not shown). As the plating bath 52, a plating bath having a composition of each step shown in Tables 1 and 2 is prepared, and these plating baths are sequentially subjected to the conditions shown in Tables 1 and 2 in order of 1, alkaline electrolysis. By performing a cleaning step, 2, a hydrochloric acid dipping step, 3, a nickel plating step 4, a gold strike step 5, a palladium plating step 6, and a gold strike step, the substrate 1 having the layer structure shown in FIG.
Can be formed on one. Steps 1 and 2 are for the base material 11
This is a surface cleaning process. Step 3 includes Ni layer 14 and Step 4
Is a step of forming the Au layer 16, and step 5 is a step of forming the Pd layer 18. Step 6 is a step of forming an Au layer for forming the Pd-Au diffusion layer 19 on the Pd layer 18.

【0019】これらのめっき工程が終了した後、被膜の
乾燥工程として、熱風乾燥を施す。このとき本実施の形
態では、熱風温度を110℃〜150℃にすることによ
り、乾燥と同時にめっき被膜に熱処理を加え、Au層1
6のAuをNi層14およびPd層18に拡散させて、
Ni−Au拡散層15およびPd−Au拡散層17を形
成する。同時に、工程6で形成したAu層をPd層18
に拡散させてPd−Au拡散層19を形成する。
After completion of these plating steps, hot air drying is carried out as a step of drying the film. At this time, in the present embodiment, by setting the hot air temperature to 110 ° C. to 150 ° C., heat treatment is applied to the plating film at the same time as drying, and the Au layer
6 of Au is diffused into the Ni layer 14 and the Pd layer 18,
The Ni-Au diffusion layer 15 and the Pd-Au diffusion layer 17 are formed. At the same time, the Au layer formed in step 6 is used as the Pd layer 18
To form a Pd-Au diffusion layer 19.

【0020】なお、熱風乾燥後にさらに、100℃〜3
00℃程度の熱処理を所定の時間施すことにより、Au
を十分に拡散させて拡散Ni−Au拡散層15、Pd−
Au拡散層17およびPd−Au拡散層19を形成する
ことも可能である。熱処理時間は、例えば、100℃の
場合には3分程度、300℃の場合には1分程度にする
ことができる。熱処理温度を150℃以上にする場合に
は、被膜や基材の酸化を防ぐために還元雰囲気中で行う
ことが望ましい。熱処理を施す場合には、熱風乾燥の温
度を通常の温度に下げることも可能である。また、上述
の高温の熱風乾燥と熱処理の両方を行うことも可能であ
る。熱風乾燥および熱処理の温度と時間は、拡散層の厚
さが所望の厚さ得られる温度と時間を実験的に定めて、
それを用いる。
After drying with hot air, 100 ° C. to 3 ° C.
By applying a heat treatment at about 00 ° C. for a predetermined time, Au
Are diffused sufficiently to diffuse the diffused Ni-Au diffusion layer 15, Pd-
It is also possible to form the Au diffusion layer 17 and the Pd-Au diffusion layer 19. The heat treatment time can be about 3 minutes at 100 ° C. and about 1 minute at 300 ° C., for example. When the heat treatment temperature is 150 ° C. or higher, it is desirable to perform the heat treatment in a reducing atmosphere in order to prevent oxidation of the coating film and the substrate. When the heat treatment is performed, the hot air drying temperature can be lowered to a normal temperature. It is also possible to perform both the above-mentioned high temperature hot air drying and heat treatment. The temperature and time of hot-air drying and heat treatment are determined experimentally as the temperature and time at which the thickness of the diffusion layer is obtained to a desired thickness.
Use it.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】ただし、上述の工程において、図8のよう
に層15〜層19は、アウターリード部83、および、
インナリード部82のボンディングを施す領域IIのみに
形成するため、工程4の前に、図8の領域IIIおよびIV
にマスクを形成する。
However, in the above steps, as shown in FIG. 8, the layers 15 to 19 are the outer lead portions 83, and
Before the step 4, since the inner lead portion 82 is formed only in the region II to be bonded, the regions III and IV in FIG.
Forming a mask on.

【0024】また、図2(a)の実施の形態のリードフ
レームの被膜を形成する場合には、工程4のめっき時間
を短くしてめっきされるAuの量を少なくするか、また
は、めっき浴温度を高くして拡散を促進することによ
り、めっきされたすべてのAuを拡散させることで形成
できる。また、被膜の形成後に熱処理を施することによ
りAuの拡散させる方法でも形成することが可能であ
る。
When forming the lead frame coating of the embodiment of FIG. 2A, the plating time in step 4 is shortened to reduce the amount of Au to be plated, or the plating bath is used. It can be formed by diffusing all the plated Au by raising the temperature to promote the diffusion. It is also possible to form by a method of diffusing Au by applying heat treatment after forming the film.

【0025】また、図2(b)、(c)のようにPd層
18とNi層14との間にNi−Pd−Au拡散層を形
成する場合には、工程8の後に熱処理する工程を加え
て、PdとNiとAuとを相互に拡散させることにより
形成できる。
Further, when a Ni-Pd-Au diffusion layer is formed between the Pd layer 18 and the Ni layer 14 as shown in FIGS. 2B and 2C, a heat treatment step after step 8 is performed. In addition, it can be formed by mutually diffusing Pd, Ni, and Au.

【0026】実際に、図1の形態の被膜を備えたリード
フレーム試料を上述の製造工程によって作成し、その耐
膜剥がれ性、および、半田濡れ性について調べた。その
結果を、図3,図4を用いて説明する。
Actually, a lead frame sample provided with the coating of the form of FIG. 1 was prepared by the above-mentioned manufacturing process, and its film peeling resistance and solder wettability were examined. The result will be described with reference to FIGS.

【0027】試料は、基材11を、FeとPをそれぞれ
0.1%と0.03%の割合で含む銅材で形成し、被膜
の各層は、上述のめっき工程により形成した。Ni層1
4、の厚さは、2.0μm、Pd−Au拡散層19の厚
さは、0.008μmとした。Au層16の厚さを0.
01μm、0.05μm、0.3μmの各厚さ、Pd層
18の厚さを0.05μm、0.15μm、0.50μ
m、1.0μmの各厚さとした複数の試料を作成した。
このとき、Pd−Au拡散層17、Ni−Au拡散層1
5の厚さは、0.005μmである。また、比較試料と
して、上述の製造工程において工程4の金めっきのみを
行わず、Pd−Au拡散層17、Au層16、Ni−A
u拡散層15を備えない試料を作成した。
In the sample, the base material 11 was formed of a copper material containing Fe and P in the proportions of 0.1% and 0.03%, respectively, and each layer of the coating film was formed by the above-mentioned plating process. Ni layer 1
The thickness of No. 4 was 2.0 μm, and the thickness of the Pd—Au diffusion layer 19 was 0.008 μm. The Au layer 16 has a thickness of 0.
The thickness of the Pd layer 18 is 0.05 μm, 0.15 μm, and 0.50 μm.
A plurality of samples having respective thicknesses of m and 1.0 μm were prepared.
At this time, the Pd-Au diffusion layer 17 and the Ni-Au diffusion layer 1
The thickness of 5 is 0.005 μm. In addition, as a comparative sample, only the gold plating in the step 4 in the manufacturing process described above was not performed, and the Pd-Au diffusion layer 17, the Au layer 16, the Ni-A were used.
A sample having no u diffusion layer 15 was prepared.

【0028】各試料の耐膜剥がれ性を調べるために、次
のような折り曲げ試験を行った。
In order to examine the film peeling resistance of each sample, the following bending test was conducted.

【0029】まず試料を2枚の板状の治具の間に挟む。
このとき、試料の一部が、治具の間から突き出すように
する。そして、治具から突き出た部分の試料に力を加え
て、試料の主平面に対して90度折り曲げる。折り曲げ
た部分を元の位置まで戻し、さらに反対側に90度折り
曲げ、再び元の位置まで戻す。この折り曲げ試験後に、
折り曲げた部分に膜剥がれが生じるかどうかを調べた。
First, the sample is sandwiched between two plate-shaped jigs.
At this time, a part of the sample is projected from between the jigs. Then, a force is applied to the portion of the sample protruding from the jig to bend the sample by 90 degrees with respect to the main plane. Return the bent part to its original position, bend it 90 degrees to the opposite side, and then return it to its original position. After this bending test,
It was examined whether film peeling occurred in the bent portion.

【0030】その結果を図3に示す。ただし、図3にお
いて、Au層16の膜厚を0のものは、比較試料であ
る。
The results are shown in FIG. However, in FIG. 3, the Au layer 16 having a film thickness of 0 is a comparative sample.

【0031】図3のように、比較試料で膜剥がれが生じ
ないのは、Pd層18の厚さが0.05μmの比較試料
のみであり、Pd層18の厚さが0.15μm以上の3
つの比較試料は、いずれも膜剥がれが生じた。これに対
し、本実施の形態の試料では、Pd層18の膜厚に関わ
らず、膜剥がれが生じた試料はなかった。このことか
ら、本実施の形態のように、Pd層18とNi層14と
の間に、Pd−Au拡散層17、Au層16、Ni−A
u拡散層15を備えることにより、膜剥がれを防止する
ことができることが明確にわかる また、本実施の形態のリードフレームの半田濡れ性を評
価するために、上述の試料を加熱後、半田に浸漬する試
験を行った。その結果、いずれも試料も、半田濡れ性は
良好であった。これにより、本実施の形態のようにPd
層18とNi層14との間に配置された、Pd−Au拡
散層17、Au層16、Ni−Au拡散層15の3層
は、半田濡れ性に影響を与えないことが確認できた。
As shown in FIG. 3, film peeling did not occur in the comparative sample only in the comparative sample in which the thickness of the Pd layer 18 was 0.05 μm, and when the thickness of the Pd layer 18 was 0.15 μm or more.
Film peeling occurred in all of the two comparative samples. On the other hand, in the sample of the present embodiment, no sample was peeled off regardless of the film thickness of the Pd layer 18. From this, as in the present embodiment, the Pd-Au diffusion layer 17, the Au layer 16, the Ni-A are provided between the Pd layer 18 and the Ni layer 14.
It is clearly understood that the film peeling can be prevented by providing the u diffusion layer 15. Further, in order to evaluate the solder wettability of the lead frame of the present embodiment, after heating the above-mentioned sample, it is immersed in solder. The test was done. As a result, all the samples had good solder wettability. As a result, as in this embodiment, Pd
It was confirmed that the three layers of Pd-Au diffusion layer 17, Au layer 16, and Ni-Au diffusion layer 15 arranged between the layer 18 and the Ni layer 14 did not affect the solder wettability.

【0032】以上のように、本実施の形態の図1の構成
のリードフレームは、密着性がよく耐食性に優れ、しか
も、半田濡れ性も高いことがわかる。このため、本実施
の形態の被膜を備えたリードフレームは、ワイヤーボン
ディングの際に膜剥がれが生じにくいく、ワイヤーがリ
ードからはずれる不良を発生しにくい。また、ICチッ
プ化したリードフレームのアウターリード部83を足曲
げ加工する際にもめっき被膜が剥がれにくく、実装時の
半田接合を良好に行うことができる。
As described above, it is understood that the lead frame having the structure of FIG. 1 according to the present embodiment has good adhesion, excellent corrosion resistance, and high solder wettability. For this reason, in the lead frame provided with the coating of the present embodiment, film peeling is less likely to occur during wire bonding, and a defect in which the wire is disengaged from the lead is less likely to occur. Further, even when the outer lead portion 83 of the lead frame formed into an IC chip is bent, the plating film is not easily peeled off, and the solder joining at the time of mounting can be favorably performed.

【0033】ここで、本実施の形態のリードフレームの
各層の膜厚は、上述の試料の膜厚に限定されるものでは
なく、自由に設計することができる。たとえば、Ni層
14を0.5〜2.0μm、Pd層18を0.05〜
1.0μm、Pd−Au拡散層19を0.005〜0.
015μmの厚さにすることができる。また、図1、図
2(a)、(c)において、Pd−Au拡散層17およ
びNi−Au拡散層15は、厚さに関わらずこれらの層
が存在していればよい。また、図2(b)の構成におい
て、NiとPdとAuとが相互に拡散したNi−Pd−
Au層も、厚さに関わらずこの層が存在していればよ
い。
Here, the film thickness of each layer of the lead frame of the present embodiment is not limited to the film thickness of the above-mentioned sample, and can be freely designed. For example, the Ni layer 14 is 0.5 to 2.0 μm, and the Pd layer 18 is 0.05 to 2.0 μm.
1.0 .mu.m, Pd-Au diffusion layer 19 with 0.005 to 0.
It can have a thickness of 015 μm. In addition, in FIG. 1, FIG. 2A, and FIG. 2C, the Pd—Au diffusion layer 17 and the Ni—Au diffusion layer 15 may have these layers regardless of the thickness. In addition, in the configuration of FIG. 2B, Ni-Pd- in which Ni, Pd, and Au are mutually diffused.
The Au layer may be present regardless of its thickness.

【0034】ここで、図1および図4の本実施の形態の
リードフレームに半導体素子を取り付け、半導体チップ
を製造する工程について簡単に説明する。まず、図4の
アイランド部81に接着剤を用いて半導体素子を固定す
る。半導体素子の電極パッドと、リードフレームのイン
ナーリード部とをボンディングワイヤによりボンディン
グし接合する。半導体素子とインナーリード部82を樹
脂により埋め込みモールドを形成する。そして、タイバ
ー部84を切り取り、アウターリード部83を用途に合
わせて足曲げ成形する。これにより半導体チップが完成
する。半導体チップをプリント基板等に実装する際に
は、アウターリード部の先端をプリント基板のホールに
さしこみ半田漕に浸漬し半田付けする。
Here, a process of manufacturing a semiconductor chip by attaching a semiconductor element to the lead frame of this embodiment shown in FIGS. 1 and 4 will be briefly described. First, a semiconductor element is fixed to the island portion 81 shown in FIG. 4 with an adhesive. The electrode pad of the semiconductor element and the inner lead portion of the lead frame are bonded and bonded with a bonding wire. The semiconductor element and the inner lead portion 82 are filled with resin to form a mold. Then, the tie bar portion 84 is cut off, and the outer lead portion 83 is bent and formed according to the application. This completes the semiconductor chip. When mounting a semiconductor chip on a printed circuit board or the like, the tip of the outer lead portion is inserted into a hole of the printed circuit board, immersed in a solder bath, and soldered.

【0035】このような半導体チップの製造工程におい
て、本実施の形態のリードフレームは、インナーリード
部82の領域IIおよびアウターリード部83に図1のよ
うな被膜を備えているため、上述のように被膜剥がれが
生じにくく、半田付け時およびボンディング時の接合特
性が良好である。このため、組立時の作業性が高く、不
良品が生じにくいリードフレームを提供することができ
る。
In the manufacturing process of such a semiconductor chip, the lead frame of the present embodiment is provided with the coating as shown in FIG. 1 on the region II of the inner lead portion 82 and the outer lead portion 83. The film is less likely to peel off, and the bonding characteristics during soldering and bonding are good. Therefore, it is possible to provide a lead frame that has high workability during assembly and is unlikely to cause defective products.

【0036】また、本発明においてリードフレームの被
膜を形成するためのめっき工程では、図5(b)に示し
たような装置のほか、リードフレーム基材11を連続さ
せたフープ材63を用いる図6のようなめっき装置を用
いることができる。図6のようなフープ材63を用いる
場合には、フープ材63をローラー61により送り出
し、めっき浴62を通過させる。フープ材63への給電
は、ローラー61により行う構成とする。このとき、め
っき浴62は、図7のように処理槽71と管理槽72と
に分けることができる。図7のようにすることで、管理
槽72からポンプ73でポンプアップしためっき浴を噴
流として処理槽71に供給でき、処理槽71からオーバ
ーフローしためっき浴を管理槽72へ循環させるように
構成できる。
In addition, in the plating process for forming the coating film of the lead frame in the present invention, in addition to the apparatus shown in FIG. 5B, a hoop material 63 in which the lead frame base material 11 is continuous is used. A plating device such as No. 6 can be used. When the hoop material 63 as shown in FIG. 6 is used, the hoop material 63 is sent out by the roller 61 and passed through the plating bath 62. Power is supplied to the hoop material 63 by the roller 61. At this time, the plating bath 62 can be divided into a processing bath 71 and a management bath 72 as shown in FIG. With the configuration shown in FIG. 7, the plating bath pumped up by the pump 73 from the management bath 72 can be supplied to the processing bath 71 as a jet stream, and the plating bath overflowing from the processing bath 71 can be circulated to the management bath 72. .

【0037】上述の実施の形態のリードフレームでは、
基材上の被膜をめっきにより形成したが、めっき以外の
方法、たとえばスパッタリングや蒸着等の気相成長法に
より各層を形成することももちろん可能である。
In the lead frame of the above embodiment,
Although the coating film on the base material is formed by plating, it is of course possible to form each layer by a method other than plating, for example, a vapor phase growth method such as sputtering or vapor deposition.

【0038】また、上述の実施の形態では、Ni−Au
拡散層15やPd−Au拡散層17やPd−Au拡散層
19などを、めっき途中やめっき後の熱処理によりAu
を拡散させることにより形成しているが、これらの拡散
層の代わりに、Ni−Au合金層やPd−Au合金層や
Pd−Au合金層をめっきや熱処理により最初から形成
することもできる。これら合金層を形成した場合にも、
従来よりも被膜の密着性を向上させることができる。
Further, in the above-described embodiment, Ni-Au is used.
The diffusion layer 15, the Pd-Au diffusion layer 17, the Pd-Au diffusion layer 19 and the like are subjected to Au treatment by heat treatment during or after plating.
However, instead of these diffusion layers, a Ni—Au alloy layer, a Pd—Au alloy layer, or a Pd—Au alloy layer can be formed from the beginning by plating or heat treatment. Even when these alloy layers are formed,
The adhesion of the coating can be improved as compared with the conventional one.

【0039】また、上述の実施の形態では、基材11の
上に直接Ni層14を形成したが、Ni層14の下地層
をこれらの間に配置することも可能である。例えば、下
地層14としては、Cu層を用いることができる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the Ni layer 14 is formed directly on the base material 11, but it is also possible to dispose the underlayer of the Ni layer 14 between them. For example, a Cu layer can be used as the base layer 14.

【0040】上述の実施の形態では、リードフレームに
ついて説明してきたが、本発明はリードフレームに限定
されるものではなく、鉄基材上に被膜を備える他の物品
に適用することも可能である。
Although the lead frame has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to the lead frame, and can be applied to other articles having a coating on an iron base material. .

【0041】[0041]

【発明の効果】上述のように、本発明では、基材上に、
Ni膜とPd膜とを備えた構成であって、膜の密着性の
高い物品を提供することができる。
As described above, in the present invention, on the substrate,
An article having a Ni film and a Pd film and having high film adhesion can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態のリードフレームの構造
を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a lead frame according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a),(b),(c)本発明の一実施の形態
のリードフレームの構造を示す断面図。
2A, 2B, and 2C are cross-sectional views showing the structure of a lead frame according to an embodiment of the present invention.

【図3】図1の形態の試料の膜剥がれ試験を行った結果
を説明するための説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a result of performing a film peeling test on the sample in the form of FIG. 1.

【図4】本実施の形態のリードフレームの形状を示す説
明図。
FIG. 4 is an explanatory view showing the shape of the lead frame of the present embodiment.

【図5】本発明の一実施の形態のリードフレームを製造
するための(a)めっき用治具と(b)めっき装置の全
体の構成を説明するための説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an overall configuration of (a) a plating jig and (b) a plating apparatus for manufacturing the lead frame according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施の形態のリードフレームを製造
するためのめっき装置の構成を示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of a plating apparatus for manufacturing the lead frame according to the embodiment of the present invention.

【図7】図6のめっき装置をさらに説明するための説明
図。
7 is an explanatory view for further explaining the plating apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11・・・基材、14・・・Ni層、15・・・Ni−
Au拡散層、16・・・Au層、17・・・Pd−Au
拡散層、18・・・Pd層、19・・・Pd−Au拡散
層、20・・・Zn層、22・・・Ni−Pd−Au拡
散層、51・・・めっき用治具、52・・・めっき浴、
53・・・アノード。
11 ... Base material, 14 ... Ni layer, 15 ... Ni-
Au diffusion layer, 16 ... Au layer, 17 ... Pd-Au
Diffusion layer, 18 ... Pd layer, 19 ... Pd-Au diffusion layer, 20 ... Zn layer, 22 ... Ni-Pd-Au diffusion layer, 51 ... Plating jig, 52 ... ..Plating baths
53 ... Anode.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基材と、前記基材上の少なくとも一部に形
成された被膜とを有する物品であって、 前記被膜は、Niを含む層と、該Niを含む層の上側に
配置された、Pdを含む層とを有する複数層からなり、 前記Niを含む層と前記Pdを含む層との間には、前記
Niを含む層に接する位置に、NiおよびAuを含む層
が配置され、前記Pdを含む層に接する位置に、Pdお
よびAuを含む層が配置されていることを特徴とする物
品。
1. An article having a base material and a coating formed on at least a part of the base material, the coating being disposed on a Ni-containing layer and above the Ni-containing layer. And a layer containing Ni and Au is disposed between the layer containing Ni and the layer containing Pd at a position in contact with the layer containing Ni. An article characterized in that a layer containing Pd and Au is arranged at a position in contact with the layer containing Pd.
【請求項2】請求項1において、前記NiおよびAuを
含む層と、前記PdおよびAuを含む層との間には、A
uを含む層が配置されていることを特徴とする物品。
2. The method according to claim 1, wherein A is provided between the layer containing Ni and Au and the layer containing Pd and Au.
An article, in which a layer containing u is arranged.
【請求項3】請求項2において、前記NiおよびAuを
含む層は、前記Niを含む層にAuを拡散させることに
より形成された層であることを特徴とする物品。
3. The article according to claim 2, wherein the layer containing Ni and Au is a layer formed by diffusing Au into the layer containing Ni.
【請求項4】請求項2において、前記PdおよびAuを
含む層は、前記Pdを含む層にAuを拡散させることに
より形成された層であることを特徴とする物品。
4. The article according to claim 2, wherein the layer containing Pd and Au is a layer formed by diffusing Au into the layer containing Pd.
【請求項5】基材と、前記基材上の少なくとも一部に形
成された被膜とを有する物品であって、 前記被膜は、Niを含む層と、該Niを含む層の上側に
配置された、Pdを含む層とを有する複数層からなり、 前記Niを含む層と前記Pdを含む層との間には、N
i、Au、および、Pdを含む層が配置されていること
を特徴とする物品。
5. An article having a substrate and a coating formed on at least a part of the substrate, the coating being disposed on a layer containing Ni and above the layer containing Ni. In addition, a plurality of layers including a Pd-containing layer are provided, and N is provided between the Ni-containing layer and the Pd-containing layer.
An article, wherein a layer containing i, Au, and Pd is arranged.
【請求項6】請求項1または5において、前記Pdを含
む層の上には、前記PdとAuとを含む層が配置されて
いることを特徴とする物品。
6. The article according to claim 1, wherein a layer containing Pd and Au is arranged on the layer containing Pd.
【請求項7】請求項6において、前記PdとAuとを含
む層は、前記Pdを含む層に、Auを拡散させることに
より形成された層であることを特徴とする物品。
7. The article according to claim 6, wherein the layer containing Pd and Au is a layer formed by diffusing Au into the layer containing Pd.
【請求項8】基材と、前記基材上の少なくとも一部に形
成された被膜とを有するリードフレームであって、 前記被膜は、Niを含む層と、該Niを含む層の上側に
配置されたPdを含む層とを有する複数層からなり、 前記Niを含む層と前記Pdを含む層との間には、前記
Niを含む層に接する位置に、NiおよびAuを含む層
が配置され、前記Pdを含む層に接する位置に、Pdお
よびAuを含む層が配置されていることを特徴とするリ
ードフレーム。
8. A lead frame comprising a base material and a coating film formed on at least a part of the base material, wherein the coating film is disposed on a Ni-containing layer and above the Ni-containing layer. And a layer containing Ni and Au is arranged between the layer containing Ni and the layer containing Pd at a position in contact with the layer containing Ni. The lead frame, wherein a layer containing Pd and Au is arranged at a position in contact with the layer containing Pd.
【請求項9】基材と、前記基材上の少なくとも一部に形
成された被膜とを有するリードフレームであって、 前記被膜は、Niを含む層と、該Niを含む層の上側に
配置されたPdを含む層とを有する複数層からなり、 前記Niを含む層と前記Pdを含む層との間には、N
i、Au、および、Pdを含む層が配置されていること
を特徴とするリードフレーム。
9. A lead frame comprising a base material and a coating film formed on at least a part of the base material, wherein the coating film is disposed on a Ni-containing layer and above the Ni-containing layer. A plurality of layers including a Pd-containing layer, and N between the Ni-containing layer and the Pd-containing layer.
A lead frame, in which a layer containing i, Au, and Pd is arranged.
【請求項10】基材上に、複数層からなる被膜を備えた
物品の製造方法であって、 基材上に、Niを含む層をめっきにより形成する工程
と、 前記Niを含む層の上にAuを含む層をめっきにより形
成し、前記NiとAuとを相互に拡散させ、前記Niを
含む層と前記Auを含む層との間に、NiとAuとを含
む層を形成する工程と、 前記Auを含む層の上に、Pdを含む層をめっきにより
形成し、前記AuとPdとを相互に拡散させ、前記Au
を含む層と前記Pdを含む層との間に、AuとPdとを
含む層を形成する工程とを有することを特徴とする物品
の製造方法。
10. A method of manufacturing an article comprising a coating film composed of a plurality of layers on a base material, the method comprising: forming a Ni-containing layer on the base material by plating; Forming a layer containing Au by plating, diffusing Ni and Au into each other, and forming a layer containing Ni and Au between the layer containing Ni and the layer containing Au. A layer containing Pd is formed on the layer containing Au by plating to diffuse the Au and Pd into each other,
A step of forming a layer containing Au and Pd between the layer containing Pd and the layer containing Pd.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1524693A1 (en) * 2003-10-13 2005-04-20 Infineon Technologies AG Leadframe being protected against corrosion
CN1305132C (en) * 1999-10-01 2007-03-14 三星航空产业株式会社 Lead frame and its electroplating method

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