JPH10102166A - 銅めっき性に優れたリードフレーム用銅合金材料 - Google Patents

銅めっき性に優れたリードフレーム用銅合金材料

Info

Publication number
JPH10102166A
JPH10102166A JP27994596A JP27994596A JPH10102166A JP H10102166 A JPH10102166 A JP H10102166A JP 27994596 A JP27994596 A JP 27994596A JP 27994596 A JP27994596 A JP 27994596A JP H10102166 A JPH10102166 A JP H10102166A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plating
copper
copper alloy
lead frame
content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27994596A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Masago
靖 真砂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP27994596A priority Critical patent/JPH10102166A/ja
Publication of JPH10102166A publication Critical patent/JPH10102166A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードフレームの下地銅めっきの際に白点状
のめっき不良が発生するのを防止し、ワイヤボンディン
グの信頼性を向上させる。 【解決手段】 リードフレーム用銅合金材料のCa含有
量を重量で1〜30ppmに規制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、良好な表面性状を
有する銅めっきを施すリードフレーム用銅合金に関す
る。
【0002】
【従来の技術】IC用リードフレームとして、Cu−F
e系、Cu−Fe−P系、Cu−Ni−P系、Cu−N
i−Si系、Cu−Cr系、Cu−Zr系、Cu−Cr
−Zr系、Cu−Be系、Cu−Ti系、純銅系、及び
これらにさらにLi、Be、B、Mg、Al、Si、
P、Sc、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Z
n、Ge、As、Se、Sr、Zr、Nb、Mo、A
g、Cd、In、Sn、Sb、Te、ランタノイド、H
f、Ta、W、Re、Pb、Biなどから選んだ一種ま
たは2種以上を合計で0.0001〜10.0wt%程
度含有する銅合金が用いられている。
【0003】リードフレームには、機械的性質、導電
率、加工性などの特性とならんでめっき性も重要な特性
となっている。ICの製造工程において、リードフレー
ムにはNiめっき、Agめっき、はんだめっきなどのめ
っきが行われる。このうち、Siチップとリードフレー
ムをワイアボンディングする際、ワイアボンディング部
の接合の信頼性を確保するためワイアボンディング部に
Agめっきが行われる。さらに、このAgめっきの信頼
性を向上させるために、通常Agめっきに先立ってCu
下地めっきを行う(下記にめっき工程を示す)。 Cu下地めっきの工程:アルカリ電解脱脂→酸洗→活性
化→銅めっき→置換防止処理→銀めっき。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の目的
のために銅合金素材に下地銅めっきを行ったときに、そ
の表面に白点状のめっき不良が発生することがある(図
1参照)。このような不良が発生するとその後銀めっき
を行っても、外観不良となるのみでなく、良好なめっき
層が形成されていないので、Agめっき厚さの不均一、
Agめっきの膨れなどによって、ボンディングワイヤの
接合不良を招くことがある。本発明は、このような従来
技術の問題点に鑑みてなされたもので、下地銅めっきの
白点状のめっき不良の発生を防止し、ワイヤボンディン
グの信頼性を向上することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】さて、この白点部につい
て走査電子顕微鏡で観察したところ、銅めっき表面に寸
法2〜10μmのピットが形成され、めっきの析出状況
が正常部と異なるために白点状に観察されることが分か
った。続いて素材をさらに詳細に調査したところ、これ
らのピットは、銅合金素材の表面に露出したCa化合物
がめっき前の酸洗によって溶け出して形成されたもので
あることが分かった。
【0006】リードフレーム用銅合金材料に含まれるC
aは、原料や雰囲気から侵入するSの脱硫による鋳塊の
熱間割れ防止、あるいは溶湯の脱酸のために添加される
ものである。また、Caを微量含有するスクラップを原
料に配合して再造塊しても鋳塊に残存することがある。
そして、銅と比較して、Caは硫黄(S)や酸素(O)
との結合力が強いため、微量添加によって銅合金鋳塊の
熱間加工性の改善、銅合金溶湯の脱酸を行うことができ
る。
【0007】銅合金の溶湯に添加されたCaは、溶湯中
の硫黄及び酸素とCaS、CaOを形成する。また、C
a含有スクラップの再溶解によっても同様に酸化物、硫
化物あるいはその他のCa化合物が形成される。硫化
物、酸化物以外のCu中で形成されるCa化合物として
は、Cu−Ca、Fe−Ca、Fe−P−Ca、Ni−
Si−Ca、Cr−Caなどと、これらの複合化合物
(晶出物、析出物)がある。これらのCa化合物が素材
表面に存在すると、例えば以下に示す反応を起こし、生
成した化合物が銅合金母相に対して優先的に酸洗液に溶
解する。 素材表面にCaSが存在するとき; CaS+H2SO4→CaSO4+H2S 素材表面にCaOが存在するとき; CaO+H2O→Ca(OH)2 素材表面にCa32が存在するとき; Ca32+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3
【0008】すると、Ca化合物が存在する素材表面部
にはピットが形成される。このピット内部や縁の部分で
は、平坦部とは電流密度が異なるため析出する銅めっき
厚さが異なり、そこで光の反射具合が変化して白点状に
観察される。そして、リードフレーム用の薄板において
は、圧延によってCa化合物は直線状に並ぶため、ピッ
トも直線状に連続して存在し、白い線状の表面欠陥とし
て観察される。
【0009】本発明者が、Caを含むリードフレーム用
銅合金材料について、銅合金素材のCa含有量と、銅め
っき後の素材表面の白点状のめっき不良の発生状態の関
係を調査したところ、Cu合金に含有されるCaの含有
量が重量で30ppmを超えると、銅合金中に形成され
るCa化合物が急激に増加し、素材表面に存在するCa
化合物が増加するため、銅めっきを行ったとき、白点状
の銅めっき不良が発生することが分かった。本発明はこ
の知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発
明に係る銅めっき性に優れたリードフレーム用銅合金材
料は、合金中のCaの含有量が重量で1〜30ppmで
あることを特徴とする。本発明に従い、Caの含有量が
30ppm以下のリート゛フレーム用銅合金を作製する
には、例えば、Ca添加後の溶湯表面に浮上するCa
S、CaOなどの除去(のろ引き)、Ca含有スクラッ
プの酸化精練などの方法を実施すればよい。
【0010】ここで、Caの含有量を300wtppm
以下とするのは、Caの含有量が30ppmを越える
と、素材表面に存在するCa化合物の量が増加し、素材
表面に存在するCa化合物の面積率が増加し、洗浄(ア
ルカリ脱脂→酸洗)後に形成されるピットの面積率が大
きくなり、銅めっき後の表面に白点状のめっき不良の発
生が多くなるためである。また、その下限値を1wtp
pmとするのは、Caによる脱酸や脱硫の効果を持続的
にもたせるには、溶湯中にごく微量(1wtppm程
度)のCaが存在していることが必要であり、かつ、C
aを添加した銅合金溶湯に対してCa化合物の含有量を
1wtppm未満にするには多大な作業時間と労力、コ
ストを要するからである。
【0011】
【実施例】次に、Cu−Fe系及びCu−Ni−Si系
リードフレーム素材についての本発明の実施例を示す。
めっき前処理条件及びCuめっきは共通で表1に示すと
おりである。
【0012】
【表1】
【0013】(実施例1:Cu−Fe系合金)C194
合金(Cu−2.3Fe−0.03P−0.15Zn)
に、Caの添加量及び乾燥空気吹き込み時間を変え、合
金中に含有するCa量を1〜60ppmに変化させた銅
合金を溶解鋳造し(厚さ150mm×幅500mm×長
さ5000mm)、950℃で熱延後、冷延と時効処理
を行って薄板コイル(板厚0.254mm、幅450m
m)を作製した。各薄板の特性は、Ca量によらず、引
張強さ:55kgf/mm2、伸び:10%、導電率:
70%IACSであった。
【0014】次に、これらのコイルから50mm×50
mmのめっき用試料を切り出し、前述の条件で前処理及
びCu下地めっきを続けて行った。Cu下地めっきの厚
さは約0.1μmであった。Cuめっき後の表面性状は
目視及び光学顕微鏡で観察し、白点の発生の有無を調査
した。その結果を表2に示す。表2に示すように、Ca
含有量が30ppm以下ではCuめっきの表面性状は良
好であるが、Ca含有量が30ppmを越すと光沢不良
ないし白色むらが発生した。これは、Ca含有量が30
ppmを越すあたりからCa化合物の生成量が急激に増
加し、これがCuめっき前処理時に溶解したためであ
る。
【0015】
【表2】
【0016】(実施例2:Cu−Ni−Si系合金)C
u−3.2Ni−0.7Si合金にCa添加量及び乾燥
空気吹き込み時間を変え、合金中に含有するCa量を1
〜60ppmに変化させた銅合金を溶解鋳造し(厚さ1
50mm×幅500mm×長さ5000mm)、900
℃で熱延後、冷延と時効処理を行って薄板コイル(板厚
0.254mm、幅450mm)を作製した。各薄板の
特性は、Ca含有量によらず、引張り強さ:60〜62
kgf/mm2、伸び:8〜10%、導電率:55〜5
6%IACSであった。なお、これらの試料のS含有量
は20〜30ppmであった。
【0017】次に、これらのコイルから50mm×50
mmのめっき用試料を切り出し、前述の条件で前処理及
びCu下地めっきを続けて行った。Cu下地めっきの厚
さは約0.1μmであった。Cuめっき後の表面性状は
目視及び光学顕微鏡で観察し、白点の発生の有無を調査
した。その結果を表3に示す。表3に示すように、Ca
含有量が30ppm以下ではCuめっきの表面性状は良
好であるが、Ca含有量が30ppmを越すと光沢不良
ないし白色むらが発生した。これは、Ca含有量が30
ppmを越すあたりからCa化合物の生成量が急激に増
加し、これがCuめっき前処理時に溶解したためであ
る。
【0018】
【表3】
【0019】
【発明の効果】本発明では、リードフレーム用銅合金の
Ca含有量を重量で30ppm以下に制限することによ
って、Agめっき前のCu下地めっき表面に白色むらが
発生するのを防止することができる。これにより、Ag
めっき表面に光沢むらや膨れが発生せず、ワイヤボンデ
ィングの信頼性の高いリードフレーム用銅合金素材を供
給できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 リードフレームの表面に発生した白点状の表
面欠陥を示す金属表面顕微鏡組織写真である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Caの含有量が重量で1〜30ppmで
    あることを特徴とする銅めっき性に優れたリードフレー
    ム用銅合金材料。
JP27994596A 1996-09-30 1996-09-30 銅めっき性に優れたリードフレーム用銅合金材料 Pending JPH10102166A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27994596A JPH10102166A (ja) 1996-09-30 1996-09-30 銅めっき性に優れたリードフレーム用銅合金材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27994596A JPH10102166A (ja) 1996-09-30 1996-09-30 銅めっき性に優れたリードフレーム用銅合金材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10102166A true JPH10102166A (ja) 1998-04-21

Family

ID=17618118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27994596A Pending JPH10102166A (ja) 1996-09-30 1996-09-30 銅めっき性に優れたリードフレーム用銅合金材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10102166A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007243157A (ja) * 2006-02-09 2007-09-20 Diamond Electric Mfg Co Ltd 半導体モジュール及びこれを備える半導体装置、並びに、半導体モジュールの製造方法
US7946022B2 (en) 2005-07-05 2011-05-24 The Furukawa Electric Co., Ltd. Copper alloy for electronic machinery and tools and method of producing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7946022B2 (en) 2005-07-05 2011-05-24 The Furukawa Electric Co., Ltd. Copper alloy for electronic machinery and tools and method of producing the same
JP2007243157A (ja) * 2006-02-09 2007-09-20 Diamond Electric Mfg Co Ltd 半導体モジュール及びこれを備える半導体装置、並びに、半導体モジュールの製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9976208B2 (en) Copper alloy with high strength and excellent processability in bending and process for producing copper alloy sheet
KR920001627B1 (ko) 전자기기용 고강도 고전도성 동합금 및 그 제조방법
US6132529A (en) Leadframe made of a high-strength, high-electroconductivity copper alloy
JP3962751B2 (ja) 曲げ加工性を備えた電気電子部品用銅合金板
JP4787986B2 (ja) 銅合金およびその製造方法
JP4441669B2 (ja) 耐応力腐食割れ性に優れたコネクタ用銅合金の製造法
WO2006019035A1 (ja) 曲げ加工性を備えた電気電子部品用銅合金板
US7488408B2 (en) Tin-plated film and method for producing the same
KR101231549B1 (ko) 고강도 고내열성 구리 합금재
JP2501275B2 (ja) 導電性および強度を兼備した銅合金
JP4006468B1 (ja) 高強度、高導電率および曲げ加工性に優れた銅合金
JP4006467B1 (ja) 高強度、高導電率および曲げ加工性に優れた銅合金
JP4567906B2 (ja) 電子・電気部品用銅合金板または条およびその製造方法
JP3748709B2 (ja) 耐応力緩和特性に優れた銅合金板及びその製造方法
JP4459067B2 (ja) 高強度高導電性銅合金
KR20150108769A (ko) 강도, 내열성 및 굽힘 가공성이 우수한 Fe-P계 구리 합금판
JPH10102166A (ja) 銅めっき性に優れたリードフレーム用銅合金材料
JP3729733B2 (ja) リードフレーム用銅合金板
JP4431741B2 (ja) 銅合金の製造方法
US5997810A (en) High-strength copper based alloy free from smutting during pretreatment for plating
JP2008024995A (ja) 耐熱性に優れた電気電子部品用銅合金板
JP4197717B2 (ja) メッキ性に優れた電気電子部品用銅合金板
JP2005089843A (ja) 高強度銅合金板および高強度銅合金板の製造方法
KR20000064324A (ko) 전자기기용 구리합금
JPS63125631A (ja) 高力高導電性銅合金