JPH10289975A - ワイヤボンディング用ターミナル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ターミナルにニッケルめっきを施す場合に、
耐久性が向上し且つコストが高くなることなくワイヤボ
ンディングに適しためっきの平坦性を得ることができる
と共に生産性を向上できるようにする。 【解決手段】 ターミナル素材にニッケルめっきする際
に、光沢剤は硫黄分を含むことから使用しないようにし
た。また、生産性の向上から、ターミナル素材に連続的
にニッケルめっきを施すには、スルファミン酸浴が適し
ていることから、光沢剤を使用しないスルファミン酸浴
によりニッケルめっきを施す。ここで、ニッケルめっき
されたターミナルにワイヤボンディングを確実に行うに
は、実験結果から、ニッケル膜の面粗度が０．６μｍＲ
ｚ以下とすることが必要であることが分った。そこで、
光沢剤を使用しないスルファミン酸浴によるニッケルめ
っきを施す際に電流密度を所定値に制御した状態で行う
ことにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンディン
グに好適するような平坦性を有すると共に金型加工が可
能な厚さ寸法のニッケル膜が形成されたワイヤボンディ
ング用ターミナル及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤボンディング性の向上を目的とし
て特開平２−１５８１６４号公報のものが提案されてい
る。これは、銀めっきを施すことなく、銅系、鉄−ニッ
ケル系リードフレームの素材のＲｚ（１０点平均粗さ）
を０．２μｍ以下に規定することにより、ワイヤボンデ
ィング性を確保したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、例えばボデ
ィにインサート成形されたターミナルの一部をコネクタ
部として使用する場合には、そのコネクタ部に金めっき
やスズめっき等の部分めっきを施す必要があり、特に銅
系材料のターミナルのコネクタ部に部分めっきを直接施
した場合には、ターミナルにおいてめっきを施していな
い部位が反応ガスによって汚染されてしまう虞がある。

【０００４】この場合、反応ガスによって汚染された部
位を再生することは容易ではないことから、ワイヤボン
ディング性が低下してしまう。また、ターミナルにおい
て汚染された部位をエッチングなどの方法により取除く
ことは可能であるものの、エッチングにより面粗度が大
きくなるため、結局、ワイヤボンディング性は低下して
しまうことになる。

【０００５】一方、金は銅の表面から拡散して耐久性が
低くなってしまうことが知られており、ワイヤボンディ
ングの接続部、つまりターミナル全体に金めっきを直接
施すことはできないことから、ターミナル素材に低コス
トなニッケルめっきを施すようにしている。

【０００６】ところで、ターミナル素材にニッケルめっ
きを施す場合には、面粗度を小さくするためにめっき浴
に光沢剤を混入するのが一般的であるものの、光沢剤は
硫黄分を含んでいることから、ワイヤボンディングの耐
久性が低下する懸念がある。このため、光沢剤を添加し
ないことが望まれているものの、十分なワイヤボンディ
ング性を確保できるたけでのめっきの面粗度を得られて
いないという事情から、めっき浴に光沢剤を添加してい
るのが実情である。

【０００７】また、めっきの面粗度を小さくするという
観点からは、ターミナル素材自体の面粗度を圧延ロール
の工夫や研磨などの方法により小さくすることはできる
ものの、それではコストが高くなるという欠点がある。
さらに、ターミナル素材をターミナル形状に金型加工し
てからニッケルめっきを施していたので、生産性が低い
という欠点もある。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ターミナルにニッケルめっきを施す場
合に、耐久性が向上し且つコストが高くなることなくワ
イヤボンディングに適しためっきの平坦性を得ることが
できると共に生産性を向上することができるワイヤボン
ディング用ターミナル及びその製造方法を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、ターミナルに対するニッケルめっき処理として光沢
剤を用いていないので、光沢剤によりターミナルの耐久
性が低下することを防止できる。

【００１０】この場合、ターミナルに形成されたニッケ
ル膜は、面粗度がワイヤボンディングに適した０．６μ
ｍＲｚ以下となる厚さ寸法以上に形成されているので、
ワイヤボンディングの付着強度を十分に得ることができ
る。また、ニッケル膜は金型加工が可能な厚さ寸法以下
に形成されているので、ターミナル素材にニッケルめっ
きを施してから、金型加工によりターミナルを製造する
ことができ、生産性を高めることができる。

【００１１】請求項２の発明によれば、面粗度が０．６
μｍＲｚよりも所定範囲内で大きなターミナル素材は面
粗度が小さく加工されたものに比較してコストが低い。
このようなターミナル素材に電流密度を所定値に制御し
た状態でニッケル膜の厚さ寸法が２〜７μｍとなるまで
光沢剤が無添加のスルファミン酸浴によるニッケルめっ
きを施すことにより、ニッケル膜の面粗度が０．６μｍ
Ｒｚ以下となりターミナルへのワイヤボンディングの付
着強度を十分に得ることができると共に、ニッケル膜は
７μｍ以下に形成されているので、金型加工を容易に行
うことができ、生産性を高めることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を自動車の照度セン
サに適用した一実施例を図面を参照して説明する。この
照度センサは自動車のヘッドランプを周囲の明るさに応
じて自動点灯するためのものであり、入光した光量を示
す信号を外部の制御装置に出力するようになっている。

【００１３】図４は照度センサの縦断面を示し、図５は
照度センサの平面をフィルタを外した状態で示してい
る。これらの図４及び図５において、ホルダ１には第１
〜第３のターミナル２〜４がインサート成形されてお
り、そのターミナル２〜４の電極部２ａ〜４ａがホルダ
１の上面１ａに露出している。ここで、第１のターミナ
ル１は電源ライン用、第２のターミナル２はグランドラ
イン用、第３のターミナル４は信号出力用に設定されて
おり、各ターミナル２〜４はニッケルめっきが施されて
いる。

【００１４】ここで、第２のターミナル３の電極部３ａ
は幅広に形成されており、その部位に受光用ＩＣ５が搭
載されている。この受光用ＩＣ５の電極部は各ターミナ
ル２〜４の電極部２ａ〜４ａにアルミニウムワイヤボン
ディング６により接続されている。

【００１５】また、第１，第２のターミナル２，３の電
極部２ａ，３ａ、並びに第２，第３のターミナル２，４
の電極部３ａ，４ａ間はチップコンデンサ７により接続
されている。つまり、各ターミナル２〜４の電極部２ａ
〜４ａにはチップコンデンサ７が熱硬化タイプの導電性
接着剤としての導電性エポキシ樹脂８（エポキシ樹脂に
銀ペースト含有）により接続されている。

【００１６】次に、上記各ターミナル２〜４について詳
述する。これらのターミナル２〜４の素材は銅系材料ま
たは鉄−ニッケル合金で、周知のスルファミン酸浴によ
るニッケルめっきが施されている。また、ターミナル２
〜４の先端のコネクタ部にはスズめっき若しくは金めっ
きが施されている。

【００１７】ところで、ニッケル膜の厚さ寸法が大きい
程、ターミナル素材の面粗度が修復されてワイヤボンデ
ィングに適することが知られているものの、本実施例で
は、生産性の向上のために、フープラインにより長尺な
ターミナル素材にニッケルめっきを連続的に施してから
ターミナル形状に金型加工するようにしている。

【００１８】この場合、長尺なターミナル素材にニッケ
ルめっきを連続的に施すには、ニッケルめっき浴として
は、通常のワット浴よりも高濃度浴が可能なスルファミ
ン酸浴を使用するのが有利である。従って、長尺なター
ミナル素材に対してスルファミン酸浴によりニッケルめ
っきを連続的に施すことにした。

【００１９】また、スルファミン浴に光沢剤を添加する
ことによりニッケルめっき表面の面粗度を小さくするこ
とが一般的であるものの、光沢剤は硫黄分を含んでお
り、ターミナル素材への影響或いはニッケルめっきの耐
久性の低下が懸念されることから、スルファミン浴に光
沢剤を添加しないようにした。尚、めっき浴にピット防
止剤や硫黄分を含まない添加剤を添加するようにした
が、それらは必要に応じて添加すればよい。

【００２０】上述したように、本実施例では、長尺なタ
ーミナル素材に対して光沢剤が無添加のスルファミン酸
によるニッケルめっきを連続的に施すこととしたが、光
沢剤を使用していない事情からニッケル膜の面粗度が大
きくなり、ワイヤボンディング性が低下する懸念を生じ
る。

【００２１】そこで、ニッケル膜の面粗度とアルミニウ
ムワイヤボンディングのはがれ率との関係を調べ、その
実験結果を図２に示した。この図２から、ニッケル膜の
面粗度が０．６μｍＲｚ以下であれば、アルミニウムワ
イヤボンディングにはがれを生じないことが分った。従
って、ニッケル膜は、その面粗度が０．６μｍＲｚ以下
となるような厚さ寸法以上に形成する必要がある。

【００２２】一方、ターミナル素材として面粗度の小さ
いものを使用することにより、ニッケル膜の面粗度を容
易に高めることができるものの、面粗度が小さく加工さ
れたターミナル素材はコストが高いことから、ターミナ
ル素材として面粗度が０．６μｍＲｚよりも大きな０．
８μｍＲｚのものを使用することによりコストの低減を
図ることができる。

【００２３】また、ニッケル膜は強度が大きいことか
ら、ニッケル膜の厚さ寸法を大きく形成した場合には、
ターミナル素材にニッケルめっきを施した後の金型加工
が困難となる。従って、ニッケル膜の厚さ寸法を金型加
工が可能な７μｍ以下に抑制する必要がある。

【００２４】以上の理由から、本実施例では、面粗度が
０．８μｍＲｚの長尺なターミナル素材に対して光沢剤
が無添加のスルファミン酸浴のニッケルめっきを連続的
に施すことにより、アルミワイヤボンディングが可能と
なる面粗度が０．６μｍＲｚ以下で且つ金型加工が可能
な厚さ寸法である７μｍとなるようにニッケルめっきを
施すことにした。

【００２５】しかしながら、スルファミン酸浴は光沢剤
が無添加であることから、通常の電流密度でニッケルめ
っきを施した場合は面粗度が０．６μｍＲｚ以下に抑制
することは困難である。

【００２６】そこで、光沢剤が無添加のスルファミン酸
浴における電流密度とニッケル膜の面粗度との関係を調
べ、その結果を図３に示した。この図３からニッケル膜
（めっき厚さ寸法が４μｍ）の面粗度を０．６μｍＲｚ
以下に抑制するには、電流密度を０．５〜２．５Ａ／ｄ
ｍ^２ の範囲に設定する必要があることが分った。

【００２７】次に、電流密度が０．５Ａ／ｄｍ^２ のと
きのめっきの厚さ寸法とニッケル膜の面粗度との関係を
調べ、その結果を図１に示した。この図１からめっき厚
さ寸法が２μｍ以下では、ニッケルめっきの面粗度が
０．６μｍＲｚを上回ってワイヤボンディングに適さな
いことが分った。

【００２８】以上の実験結果から、光沢剤を添加しない
スルファミン酸浴により０．８μｍＲｚ以下のターミナ
ル素材に、電流を所定範囲に制御した状態でニッケル膜
の厚さ寸法が２〜７μｍとなるまでニッケルめっきを施
すことにより、ニッケル面の面粗度０．６μｍＲｚ以下
とすることができると共にニッケルめっきされたターミ
ナル素材を金型加工できることが判明した。

【００２９】要するに、ターミナル２〜４の素材の面粗
度が０．８μｍＲｚ以下であれでは、光沢剤を使用しな
いスルファミン酸浴により電流を所定値に制御した状態
でターミナル素材にニッケル膜を２〜７μｍ形成するこ
とによりニッケル膜の面粗度を０．６μｍＲｚ以下に低
減することができる。従って、このような製法で製造し
たターミナルは、ターミナル素材にニッケルめっきを施
した後に金型加工が可能であると共にアルミニウムワイ
ヤボンディングを確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるめっき厚と面粗度と
の関係を示す図

【図２】面粗度とワイヤボンディング性との関係を示す
図

【図３】電流密度と面粗度の修復との関係を示す図

【図４】照度センサの断面図

【図５】フィルタを外して示す照度センサの平面図

【符号の説明】

１は本体、２〜４はターミナル、５は受光用ＩＣ、７は
チップコンデンサである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光沢剤を用いないニッケルめっき処理に
   よりニッケル膜が形成されたターミナルであって、 前記ニッケル膜は、面粗度がワイヤボンディングに適し
   た０．６μｍＲｚ以下となる厚さ寸法以上で且つ金型加
   工が可能な厚さ寸法以下となるように形成されているこ
   とを特徴とするワイヤボンディング用ターミナル。
2. 【請求項２】 面粗度が０．６μｍＲｚよりも所定範囲
   内で大きなターミナル素材に電流密度を所定値に制御し
   た状態でニッケル膜の厚さ寸法が２〜７μｍとなるまで
   光沢剤が無添加のスルファミン酸浴によるニッケルめっ
   きを施してから、そのターミナル素材をワイヤボンディ
   ング可能な形状に金型加工したことを特徴とするワイヤ
   ボンディング用ターミナルの製造方法。