JPH11310883A - Surface treating agent for copper based material - Google Patents

Surface treating agent for copper based material

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JPH11310883A
JPH11310883A JP11879198A JP11879198A JPH11310883A JP H11310883 A JPH11310883 A JP H11310883A JP 11879198 A JP11879198 A JP 11879198A JP 11879198 A JP11879198 A JP 11879198A JP H11310883 A JPH11310883 A JP H11310883A
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Japan
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copper
based material
treating agent
surfactant
surface treating
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JP11879198A
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Japanese (ja)
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Yukio Nishihama
幸男 西浜
Shuichi Yoshikawa
修一 吉川
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Okuno Chemical Industries Co Ltd
Original Assignee
Okuno Chemical Industries Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an oxide film having excellent discoloration preventing effect and adhesive property to a copper based material by using a surface treating agent composed of an aq. solution containing at least one kind selected from a polyoxyalkylene nonionic surfactant and a phosphoric ester anionic surfactant and having specified pH. SOLUTION: The aq. solution having pH 1-7 is provided. The surfactant is preferably one kind selected from ethylenediaminetetrapolyoxyalkylene ether, polyoxyalkylene phenyl phenol ether and the like and the content of the surfactant is 0.01-5 g/l, an inorganic acid and/or an organic acid is blended to adjust pH 1-7 and alkali metal salt of the acid used for the adjustment of pH is contained as a pH buffer and after the contact with the surface treating agent for copper based material, the copper base material is heated at 50-500 deg.C. The treatment of the copper based material is carried out by dipping, spraying, brush coating or the like. The oxide film having remarkably excellent adhesive property is formed by heating after surface treatment.

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、銅系材料用表面処
理剤及び銅系材料の表面処理方法に関する。
The present invention relates to a surface treating agent for copper-based materials and a method for surface-treating copper-based materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】リードフレームとは、半導体チップの組
立に用いられるシート状部品であり、ダイパッド部に半
導体チップをマウントし、リード部分とのワイヤボンデ
ィングを行った後、樹脂封止することによって半導体チ
ップが形成される。
2. Description of the Related Art A lead frame is a sheet-like component used for assembling a semiconductor chip. A semiconductor chip is mounted on a die pad portion, wire-bonded to a lead portion, and then sealed with a resin. A chip is formed.

【0003】通常、該リードフレームのリード部分等
は、銅又は銅合金で構成されるか、或いは、銅又は銅合
金のめっき皮膜が形成されている。半導体製造工程にお
いては、リードフレームの部分銀めっき、銀めっき後の
不要部分のめっき剥離、半導体チップのマウント、ワイ
ヤボンディング、樹脂封止等の各処理が行われており、
これらの処理の間に、リードフレームは、一時的に保管
されたり、或いは、処理のために移動されることがあ
り、その際の銅金属部分の変色を防止するために、変色
防止処理が施されている。
Usually, the lead portion of the lead frame is made of copper or a copper alloy, or is formed with a copper or copper alloy plating film. In the semiconductor manufacturing process, various processes such as partial silver plating of a lead frame, plating peeling of unnecessary portions after silver plating, mounting of a semiconductor chip, wire bonding, resin sealing, etc. are performed.
During these processes, the lead frame may be temporarily stored or moved for processing. In order to prevent discoloration of the copper metal part, the anti-tarnish treatment is performed. Have been.

【0004】従来は、銅金属の変色防止剤としては、ベ
ンゾトリアゾール誘導体、メルカプトベンゾチアゾール
誘導体、イミダゾール誘導体、アミン類等が使用されて
きたが、近年では性能向上を目的として種々の改良がな
されている。例えば、ベンゾトリアゾール又はベンゾト
リアゾール誘導体、ポリエステル系可塑剤、及び溶剤か
らなる銅用防錆剤組成物(特開平1−212782号公
報)、ベンゾトリアゾール又はベンゾトリアゾール誘導
体、リン酸系可塑剤、及び溶剤からなる銅用防錆剤組成
物(特開平1−219183号公報)、2位長鎖アルキ
ルイミダゾール化合物と銅イオンを含有する処理液(特
公平5−69914号公報)、5,6−ジメチル・1H
ベンゾトリアゾール及び/又は2−メルカプトピリミジ
ンと、無機酸及び/又は有機酸を含有する銅の変色防止
液(特許第2550436号公報)、5−メチル・1H
ベンゾトリアゾール及び/又は5,6−ジメチル・1H
ベンゾトリアゾールから選択されるベンゾトリアゾール
誘導体と、無機酸及び/又は有機酸を含有する酸性溶液
に、EDTAキレート剤を添加した銅の変色防止液(特
許第2687195号公報)等が報告されている。
Conventionally, benzotriazole derivatives, mercaptobenzothiazole derivatives, imidazole derivatives, amines, and the like have been used as discoloration inhibitors for copper metal. In recent years, however, various improvements have been made to improve performance. I have. For example, a rust inhibitor composition for copper comprising benzotriazole or a benzotriazole derivative, a polyester-based plasticizer, and a solvent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-212782), a benzotriazole or a benzotriazole derivative, a phosphoric acid-based plasticizer, and a solvent Rust preventive composition for copper (JP-A-1-219183), a treatment solution containing a 2-position long-chain alkylimidazole compound and copper ions (Japanese Patent Publication No. 5-69914), 5,6-dimethyl. 1H
Copper discoloration preventing solution containing benzotriazole and / or 2-mercaptopyrimidine and an inorganic acid and / or an organic acid (Japanese Patent No. 2550436), 5-methyl-1H
Benzotriazole and / or 5,6-dimethyl-1H
A copper discoloration preventing liquid (Japanese Patent No. 2687195) in which an EDTA chelating agent is added to an acidic solution containing a benzotriazole derivative selected from benzotriazole and an inorganic acid and / or an organic acid has been reported.

【0005】しかしながら、これらの処理剤を用いて銅
金属の変色防止処理を行うと、その後、変色防止処理さ
れた金属に熱が加わった場合に、その表面に極端に密着
性が悪い酸化皮膜が形成され、この酸化皮膜が酸化され
ていない銅金属素材から簡単に剥離するという問題点が
ある。
However, when the discoloration preventing treatment of copper metal is performed using these treatment agents, when heat is subsequently applied to the metal subjected to the discoloration preventing treatment, an oxide film having extremely poor adhesion is formed on the surface. There is a problem that the formed oxide film is easily peeled off from the unoxidized copper metal material.

【0006】リードフレームは、通常、半導体チップの
マウント、ワイヤボンディング、樹脂封止等の種々の工
程で加熱されるために、従来の変色防止剤を用いて変色
防止処理を行った銅金属部分には密着性の悪い酸化物皮
膜が形成され易く、その結果、封止樹脂と銅金属部分と
の間で剥離が生じ、樹脂封止が不完全となることがあ
る。このため、封止樹脂の欠陥部から水分等が侵入して
内部回路が破壊され、半導体部品の信頼性が著しく低下
するという問題点がある。
[0006] Since the lead frame is usually heated in various steps such as mounting of semiconductor chips, wire bonding, and resin encapsulation, the lead metal is subjected to a discoloration preventing treatment using a conventional discoloration preventing agent. Tends to form an oxide film having poor adhesion, and as a result, peeling may occur between the sealing resin and the copper metal portion, resulting in incomplete resin sealing. For this reason, there is a problem that moisture or the like invades from a defective portion of the sealing resin and the internal circuit is destroyed, thereby significantly reducing the reliability of the semiconductor component.

【0007】更に、上記した変色防止剤の中で有機溶剤
を使用したものについては、作業環境、労働衛生上にお
いて好ましくないという問題点もある。
Furthermore, the use of an organic solvent among the above discoloration inhibitors has a problem that it is not preferable in working environment and occupational health.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
有機溶剤を含有しない銅系材料用表面処理剤であって、
銅系材料に対して優れた変色防止効果を発揮し、しかも
表面処理後に熱が加わった場合に形成される酸化皮膜
が、非常に良好な密着性を有するものとなる処理剤を提
供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to:
A copper-based material surface treatment agent containing no organic solvent,
By providing a treatment agent that exhibits an excellent discoloration prevention effect on copper-based materials, and that has an oxide film formed when heat is applied after surface treatment and has very good adhesion. is there.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の如き
従来技術の問題点を解決するため鋭意研究を重ねてき
た。その結果、特定のノニオン性界面活性剤及びアニオ
ン性界面活性剤から選ばれた少なくとも一種の界面活性
剤を含有する酸性水溶液を用いて銅系材料の表面処理を
行う場合には、優れた変色防止効果が発揮されると同時
に、加熱された場合に形成される酸化皮膜が非常に密着
性に優れたものとなることを見出した。更に、該表面処
理剤による処理を行った後、一定の条件下で加熱処理を
行うことによって、極めて密着性の良好な酸化皮膜が形
成され、その後、処理品に熱が加わった場合であって
も、酸化皮膜の密着性が殆ど低下しないことを見出し、
ここに本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventor has made intensive studies to solve the problems of the prior art as described above. As a result, when surface treatment of a copper-based material is performed using an acidic aqueous solution containing at least one surfactant selected from a specific nonionic surfactant and an anionic surfactant, excellent discoloration prevention is achieved. It has been found that, at the same time that the effect is exhibited, the oxide film formed when heated is very excellent in adhesion. Further, after the treatment with the surface treatment agent, by performing a heat treatment under certain conditions, an oxide film having extremely good adhesion is formed, and thereafter, heat is applied to the treated product. Also found that the adhesion of the oxide film hardly decreased,
Here, the present invention has been completed.

【0010】即ち、本発明は、以下の銅系材料用表面処
理剤、及び銅系材料の表面処理方法を提供するものであ
る。
That is, the present invention provides the following surface treating agent for copper-based materials and a method for surface-treating copper-based materials.

【0011】(1)ポリオキシアルキレン型ノニオン性
界面活性剤及びリン酸エステル型アニオン性界面活性剤
から選ばれた少なくとも一種の界面活性剤を含有するp
H1〜7の水溶液からなる銅系材料用表面処理剤。
(1) p-containing at least one surfactant selected from a polyoxyalkylene type nonionic surfactant and a phosphate ester type anionic surfactant
A surface treating agent for a copper-based material comprising an aqueous solution of H1 to H7.

【0012】(2)界面活性剤が、エチレンジアミンテ
トラポリオキシアルキレンエーテル、ポリオキシアルキ
レンフェニルフェノールエーテル、ポリオキシアルキレ
ンビスフェノールAエーテル、ロジンポリアルキレング
リコールエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシエチレン
フェニルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレン
フェニルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリ
オキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステ
ル、及びポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル
リン酸エステルアルカリ金属塩から選ばれた少なくとも
一種である上記項1に記載の銅系材料用表面処理剤。
(2) The surfactant is ethylenediaminetetrapolyoxyalkylene ether, polyoxyalkylenephenyl phenol ether, polyoxyalkylene bisphenol A ether, rosin polyalkylene glycol ester, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, polyoxyethylene Alkyl ether phosphate alkali metal salt, polyoxyethylene phenyl ether phosphate, polyoxyethylene phenyl ether phosphate alkali metal salt, polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphate, and polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphate Item 2. The surface treating agent for copper-based materials according to item 1, which is at least one selected from alkali metal salts.

【0013】(3)界面活性剤の含有量が0.01〜5
g/lであり、無機酸及び/又は有機酸を配合してpH
1〜7に調整された上記項1又は2に記載の銅系材料用
表面処理剤。
(3) The surfactant content is 0.01 to 5
g / l, mixed with an inorganic acid and / or an organic acid.
Item 3. The surface treating agent for a copper-based material according to the above item 1 or 2, adjusted to 1 to 7.

【0014】(4)更に、pH緩衝剤として、pH調整
に用いた酸のアルカリ金属塩を含有する上記項1〜3の
いずれかに記載の銅系材料用表面処理剤。
(4) The surface treating agent for a copper-based material according to any one of the above items 1 to 3, further comprising an alkali metal salt of an acid used for pH adjustment as a pH buffer.

【0015】(5)上記項1〜4のいずれかに記載され
た銅系材料用表面処理剤を銅系材料に接触させることを
特徴とする銅系材料の表面処理方法。
(5) A method for treating a surface of a copper-based material, comprising contacting the surface-treating agent for a copper-based material described in any one of the above items 1 to 4 with a copper-based material.

【0016】(6)上記項1〜4のいずれかに記載され
た銅系材料用表面処理剤を銅系材料に接触させた後、5
0〜500℃で加熱処理することを特徴とする銅系材料
の表面処理方法。
(6) After contacting the surface treating agent for a copper-based material described in any of the above items 1 to 4 with the copper-based material,
A surface treatment method for a copper-based material, wherein a heat treatment is performed at 0 to 500 ° C.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の銅系材料用表面処理剤
は、ポリオキシアルキレン型ノニオン性界面活性剤及び
リン酸エステル型アニオン性界面活性剤から選ばれた少
なくとも一種の界面活性剤を含有するpH1〜7の水溶
液である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The surface treating agent for a copper-based material of the present invention contains at least one surfactant selected from a polyoxyalkylene type nonionic surfactant and a phosphate ester type anionic surfactant. PH 1 to 7 aqueous solution.

【0018】ポリオキシアルキレン型ノニオン性界面活
性剤の好ましい例としては、エチレンジアミンテトラポ
リオキシアルキレンエーテル、ポリオキシアルキレンフ
ェニルフェノールエーテル、ポリオキシアルキレンビス
フェノールAエーテル、ロジンポリアルキレングリコー
ルエステル等を挙げることができる。これらのノニオン
性界面活性剤に含まれるポリオキシアルキレン中のアル
キレンオキサイドとしては、プロピレンオキサイド、エ
チレンオキサイド等の炭素数2〜3のアルキレンオキサ
イドが好ましく、これらが一種単独又は二種以上が混在
していても良く、結合順はブロックでもランダムでも良
い。特に、溶解性が良好である点からアルキレンオキサ
イドに占めるエチレンオキサイド(EO)が10%以上
のものが好ましい。ノニオン性界面活性剤は、数平均分
子量が1000〜8000程度のものが好適である。
Preferred examples of the polyoxyalkylene type nonionic surfactant include ethylenediaminetetrapolyoxyalkylene ether, polyoxyalkylene phenyl phenol ether, polyoxyalkylene bisphenol A ether, rosin polyalkylene glycol ester and the like. . As the alkylene oxide in the polyoxyalkylene contained in these nonionic surfactants, alkylene oxides having 2 to 3 carbon atoms such as propylene oxide and ethylene oxide are preferable, and these may be used alone or in combination of two or more. The connection order may be block or random. In particular, those having 10% or more of ethylene oxide (EO) in alkylene oxide are preferable from the viewpoint of good solubility. The nonionic surfactant preferably has a number average molecular weight of about 1,000 to 8,000.

【0019】リン酸エステル型アニオン性界面活性剤の
好ましい例としては、ポリオキシエチレンアルキルエー
テルリン酸エステル、ポリオキシエチレンフェニルエー
テルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテルリン酸エステル等のリン酸エステル、これ
らのリン酸エステルのアルカリ金属(Na,K等)塩等
を挙げることができる。これらのリン酸エステルは、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテル等のノニオン性のポリオキシアルキレン型
界面活性剤をリン酸エステル化したものであり、リン酸
エステル化度は、モノエステル、ジエステル、トリエス
テルの何れでも良く、溶解性等に応じて適宜選択すれば
よい。ポリオキシエチレンアルキルエーテルにおけるア
ルキル基としては、炭素数10〜20程度のものが好適
であり、具体例としては、ラウリル、ステアリル、オレ
イル等を挙げることができる。ポリオキシエチレンアル
キルフェニルエーテルにおけるアルキル基としては、炭
素数5〜10程度のものが好適であり、具体例として
は、オクチル、ノニル等を挙げることができる。これら
のノニオン性のポリオキシアルキレン型界面活性剤とし
ては、リン酸エステル化前のHLBとしては、5〜15
程度となる様にエチレンオキサイド(EO)が付加され
ているものを例示できる。
Preferred examples of the phosphate type anionic surfactant include phosphate esters such as polyoxyethylene alkyl ether phosphate, polyoxyethylene phenyl ether phosphate, and polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphate. And alkali metal (Na, K, etc.) salts of these phosphate esters. These phosphate esters are obtained by phosphorylating nonionic polyoxyalkylene surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene phenyl ether, and polyoxyethylene alkyl phenyl ether. The degree of chemical conversion may be any of monoester, diester, and triester, and may be appropriately selected according to solubility and the like. As the alkyl group in the polyoxyethylene alkyl ether, those having about 10 to 20 carbon atoms are suitable, and specific examples include lauryl, stearyl, oleyl and the like. As the alkyl group in the polyoxyethylene alkylphenyl ether, one having about 5 to 10 carbon atoms is preferable, and specific examples thereof include octyl and nonyl. As these nonionic polyoxyalkylene surfactants, HLB before phosphorylation is 5 to 15%.
Examples in which ethylene oxide (EO) is added to a certain extent can be given.

【0020】本発明の表面処理剤では、上記したポリオ
キシアルキレン型ノニオン性界面活性剤及びリン酸エス
テル型アニオン性界面活性剤から選ばれた界面活性剤を
一種単独又は二種以上混合して用いることができる。界
面活性剤の含有量は、0.01〜5g/l程度とするこ
とが好ましい。
In the surface treating agent of the present invention, a surfactant selected from the above polyoxyalkylene type nonionic surfactants and phosphate ester type anionic surfactants is used alone or in combination of two or more. be able to. The content of the surfactant is preferably about 0.01 to 5 g / l.

【0021】本発明の処理剤は、pH1〜7程度、好ま
しくはpH1〜4程度に調整して用いられる。この様な
pH範囲とすることによって、被処理物表面の変色が防
止されると共に、水分の除去も容易となって乾燥ジミ等
の発生も抑制できる。更に、界面活性剤の溶解性も向上
する。
The treating agent of the present invention is used after adjusting the pH to about 1 to 7, preferably about 1 to 4. By setting the pH in such a range, discoloration of the surface of the object to be treated is prevented, moisture is easily removed, and generation of dry spots and the like can be suppressed. Further, the solubility of the surfactant is also improved.

【0022】pH調整は、酸と水酸化アルカリ(Na,
K等)を用いて行えば良い。pH調整に使用する酸とし
ては、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸、蟻酸、酢酸、乳
酸、酒石酸、コハク酸、クエン酸、グルコン酸等の有機
酸等を挙げることができ、これらを一種単独又は二種以
上混合して用いることができる。これらの酸の内では、
安価で排水処理が容易である点から、無機酸が好まし
く、硫酸がより好ましい。
The pH is adjusted by adjusting the acid and alkali hydroxide (Na,
K). Examples of the acid used for pH adjustment include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, and organic acids such as formic acid, acetic acid, lactic acid, tartaric acid, succinic acid, citric acid, and gluconic acid. They can be used alone or in combination of two or more. Of these acids,
An inorganic acid is preferred, and sulfuric acid is more preferred, because it is inexpensive and the wastewater treatment is easy.

【0023】本発明の表面処理剤には、更に、必要に応
じて、pH変動を抑制するために、pH緩衝剤として、
pH調整に用いた酸の塩を配合することができる。塩の
種類としては、例えば、アルカリ金属(Na,K)塩等
を挙げることができる。塩の配合量については、pH緩
衝剤としての効果が発揮できる量とすればよく、通常、
表面調整剤としての水溶液中に1〜5%程度の濃度とな
るように配合すればよい。
The surface treating agent of the present invention may further comprise a pH buffer, if necessary, for suppressing pH fluctuation.
The salt of the acid used for pH adjustment can be blended. Examples of the kind of the salt include an alkali metal (Na, K) salt and the like. The amount of the salt may be an amount capable of exerting an effect as a pH buffer, and usually,
What is necessary is just to mix | blend so that it may become a density | concentration of about 1-5% in aqueous solution as a surface conditioner.

【0024】本発明の表面処理剤は、特に、長期間連続
して安定に使用するためには、pH調整に無機酸を用
い、pH緩衝剤として無機酸のアルカリ金属塩を配合し
たものが好ましく、pH調整に硫酸を用い、pH緩衝剤
として硫酸のアルカリ金属塩を配合したものがより好ま
しい。
In order to use the surface treating agent of the present invention stably for a long period of time, it is preferable to use an inorganic acid for pH adjustment and blend an alkali metal salt of the inorganic acid as a pH buffer. More preferably, sulfuric acid is used for pH adjustment, and an alkali metal salt of sulfuric acid is blended as a pH buffer.

【0025】本発明の表面処理剤は、水に各成分を溶解
した後、pHを所定の範囲とすることによって調製でき
るが、その他に、予め、所定の量の界面活性剤、酸類な
どを配合した濃厚液を調製しておき、これを使用時に希
釈して用いてもよい。濃厚液とする場合には、界面活性
剤成分の溶解性を良好にするために、メタノール、エタ
ノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類を少
量配合しても良い。アルコール類の配合量は、通常、濃
厚液を使用状態の表面処理剤濃度となるように希釈した
場合に、アルコール濃度が1%程度以下となる量とする
ことが好ましい。
The surface treating agent of the present invention can be prepared by dissolving each component in water and then adjusting the pH to a predetermined range. In addition, a predetermined amount of a surfactant, an acid or the like may be added in advance. A concentrated solution prepared in advance may be prepared and diluted at the time of use. When a concentrated solution is used, a small amount of alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol may be blended in order to improve the solubility of the surfactant component. Usually, the amount of the alcohol is preferably such that the alcohol concentration becomes about 1% or less when the concentrated liquid is diluted to have the surface treatment agent concentration in the used state.

【0026】本発明処理剤を用いて銅系材料を処理する
には、本発明の表面処理剤を処理対象とする銅系材料に
接触させればよい。接触させる方法については、特に限
定はなく、浸漬、スプレー、ハケ塗り等の各種方法を適
宜選択できる。
In order to treat a copper-based material with the treating agent of the present invention, the surface treating agent of the present invention may be brought into contact with a copper-based material to be treated. The method of contacting is not particularly limited, and various methods such as immersion, spraying, brush coating, and the like can be appropriately selected.

【0027】処理条件は、処理液の液温を10〜80℃
程度として、接触時間を2秒〜10分間程度とすればよ
い。
The processing conditions are such that the temperature of the processing solution is 10 to 80 ° C.
The contact time may be about 2 seconds to 10 minutes.

【0028】処理対象の銅系材料としては、銅金属又は
銅合金を用いることができる。また、表面に銅又は銅合
金によるめっき皮膜を形成した材料も処理対象とするこ
とができる。銅合金の種類については、特に限定はな
く、例えば、真鍮、青銅などの銅合金やリードフレーム
用の各種銅合金等を処理対象とすることができる。リー
ドフレーム用銅合金としては、各種のものが知られてお
り、いずれも限定なく用いることができる。例えば、銅
以外の合金金属として、Fe、Ni、Zn、Sn、T
i、Mg、Zr、Si、P、Cr、Ag等を合計量とし
て5重量%程度以下含有する銅合金を例示できる。
As the copper-based material to be treated, copper metal or copper alloy can be used. Further, a material having a plating film formed of copper or a copper alloy on the surface can also be treated. There is no particular limitation on the type of copper alloy, and for example, copper alloys such as brass and bronze, various copper alloys for lead frames, and the like can be processed. Various types of copper alloys for lead frames are known, and any of them can be used without limitation. For example, as alloy metals other than copper, Fe, Ni, Zn, Sn, T
A copper alloy containing i, Mg, Zr, Si, P, Cr, Ag and the like in a total amount of about 5% by weight or less can be exemplified.

【0029】この様にして処理された銅系材料の表面に
は、分子レベルの薄い有機皮膜が形成され、銅系材料の
変色を室温〜250℃程度の大気雰囲気中において抑制
することができる。その結果、例えば、銅系材料部分を
含むリードフレームは、半導体部品への製造工程におけ
る、部分銀めっきの電解剥離後から、内部回路の搭載、
形成までの一時的な保管、輸送時などにおいて、銅系材
料表面の変色が抑制される。
A thin organic film at the molecular level is formed on the surface of the copper-based material treated in this manner, and the discoloration of the copper-based material can be suppressed in an atmosphere at room temperature to about 250 ° C. As a result, for example, the lead frame including the copper-based material portion, in the manufacturing process of the semiconductor component, after the electrolytic peeling of the partial silver plating, mounting of the internal circuit,
Discoloration on the surface of the copper-based material is suppressed during temporary storage and transportation until formation.

【0030】また、本発明の表面処理剤で処理された銅
系材料は、加熱された場合に、表面部分に緻密で強固な
酸化皮膜が形成される。形成される酸化皮膜は、酸化さ
れていない銅系材料素材との密着性が良好であり、例え
ば、リードフレームの銅表面を本発明の処理剤で処理し
た後、処理品を乾燥する工程や、その後の回路部品の搭
載、回路形成のためのボンディング、樹脂封止の形成等
の各種の処理によって加熱された場合に、形成される酸
化皮膜の密着性が良好であることから、樹脂封止部分に
欠陥が生じることがなく、高い信頼性を有する半導体製
品が得られる。
When the copper-based material treated with the surface treating agent of the present invention is heated, a dense and strong oxide film is formed on the surface. The oxide film to be formed has good adhesion with a copper-based material that has not been oxidized.For example, after treating the copper surface of a lead frame with the treatment agent of the present invention, a step of drying the treated product, When heated by various processes such as subsequent mounting of circuit components, bonding for circuit formation, formation of resin sealing, etc., since the adhesion of the oxide film to be formed is good, the resin sealing portion A semiconductor product having high reliability can be obtained without generating defects.

【0031】また、本発明の表面処理剤で処理された銅
系材料が上記した様な各種の処理工程中に加熱されて酸
化皮膜が形成される前に、表面処理剤で処理した銅系材
料を、予め加熱処理して酸化皮膜を形成させることによ
って、酸化皮膜の密着性をより向上させることができ
る。
Further, the copper-based material treated with the surface-treating agent before the oxide-based film is formed by heating the copper-based material treated with the surface-treating agent of the present invention during the above-described various treatment steps. Is heated in advance to form an oxide film, whereby the adhesion of the oxide film can be further improved.

【0032】この熱処理は、通常、50〜500℃程度
の温度で、2秒〜10時間程度行えばよい。好ましく
は、加熱温度が上記範囲内において比較的低い場合、即
ち、200℃程度以下の温度では、10分〜10時間程
度加熱すれば良く、それを上回る温度では、10分程度
以下の加熱時間とすることができる。加熱雰囲気は、通
常、大気中とすればよい。加熱方法については特に限定
はなく、ドライヤーによる温風加熱、温風循環式のオー
ブン、赤外線ヒーター等の素材を間接的に加熱する方
法、ホットプレート等の加熱装置に接触させる方法、直
火による直接的な加熱方法等の何れの方法でも良い。
This heat treatment may be performed usually at a temperature of about 50 to 500 ° C. for about 2 seconds to 10 hours. Preferably, when the heating temperature is relatively low within the above range, that is, at a temperature of about 200 ° C. or less, the heating may be performed for about 10 minutes to 10 hours. can do. The heating atmosphere may be usually in the air. There is no particular limitation on the heating method, and a method of indirectly heating a material such as hot air heating by a dryer, a hot air circulation oven, an infrared heater, a method of contacting a heating device such as a hot plate, or a direct heat Any method such as a typical heating method may be used.

【0033】この様にして加熱処理をすることによっ
て、本発明表面処理剤で処理された銅系材料の表面には
緻密で非常に密着性の良い酸化皮膜が形成される。この
様にして酸化皮膜を形成した場合には、その後半導体製
品の製造工程において、熱が加わった場合にも、既に緻
密な酸化皮膜が形成されていることにより、酸化が進行
し難く、粗雑な酸化皮膜が形成されることが防止され
て、酸化皮膜の密着性が低下することはない。
By performing the heat treatment in this manner, a dense and highly adherent oxide film is formed on the surface of the copper-based material treated with the surface treating agent of the present invention. In the case where an oxide film is formed in this manner, even if heat is applied in the subsequent semiconductor product manufacturing process, the oxidation does not easily proceed because the dense oxide film has already been formed, and The formation of the oxide film is prevented, and the adhesion of the oxide film does not decrease.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の表面処理剤で処理された銅系材
料は、変色が生じ難く、乾燥ジミ等も殆ど生じない。そ
して、半導体の製造工程などで熱が加わった場合にも、
形成される酸化皮膜の密着性が非常に良好であることか
ら、半導体製品の樹脂封止部分等に欠陥が生じることは
なく、高い信頼性を有するものとなる。
The copper-based material treated with the surface treating agent of the present invention hardly causes discoloration and hardly causes dry spots. And even when heat is applied in the semiconductor manufacturing process,
Since the adhesiveness of the oxide film to be formed is very good, no defect occurs in the resin-sealed portion of the semiconductor product and the semiconductor product has high reliability.

【0035】更に、本発明表面処理剤で処理した後、熱
処理を行って酸化皮膜を形成した場合には、特に密着性
の良好な酸化皮膜が形成されて、非常に信頼性の良い半
導体製品を得ることができる。
Further, when an oxide film is formed by performing a heat treatment after the treatment with the surface treating agent of the present invention, an oxide film having particularly good adhesion is formed, and a highly reliable semiconductor product is obtained. Obtainable.

【0036】[0036]

【実施例】以下に、実施例を示して本発明をさらに詳細
に説明する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【0037】実施例1 表面を研磨した2.5×5.0cmの銅板(リン脱酸銅
素材)を試験片として、アルカリ脱脂及び酸活性を行
い、以下に示す各組成の表面処理剤(水溶液)に浸漬
し、電気炉(300℃、大気雰囲気中)中で5分間加熱
した。
Example 1 A 2.5 × 5.0 cm copper plate (phosphorous deoxidized copper material) whose surface was polished was used as a test piece, subjected to alkali degreasing and acid activity, and subjected to a surface treatment agent (aqueous solution) having the following composition. ) And heated in an electric furnace (300 ° C., in the atmosphere) for 5 minutes.

【0038】その後、生成した酸化皮膜の表面に粘着テ
ープ(商標名:スコッチ810)を貼り付け、酸化皮膜
表面に対して垂直に引き剥がすことによって、酸化皮膜
の密着性を評価した。また、表面処理液に浸漬していな
い試験片(ブランク)についても同様の試験を行った。
Thereafter, an adhesive tape (trade name: Scotch 810) was attached to the surface of the formed oxide film, and the film was peeled perpendicularly to the surface of the oxide film to evaluate the adhesion of the oxide film. The same test was performed on a test piece (blank) not immersed in the surface treatment liquid.

【0039】また、変色防止効果については、加熱試験
前の試験片を純水中に入れ、5分間煮沸した後、目視に
より変色の有無を評価した。
As for the discoloration preventing effect, the test piece before the heating test was placed in pure water and boiled for 5 minutes, and then the presence or absence of discoloration was visually evaluated.

【0040】以上の結果を下記表1に示す。The above results are shown in Table 1 below.

【0041】 *表面処理剤 (本発明品1) 硫酸2カリウム :1g/l エチレンジアミンテトラポリオキシアルキレンエーテル (商標名:ペポール D−304、東邦化学製) :0.5g/l pH:1.5 (硫酸により調整) (本発明品2) ポリオキシエチレンフェニルエーテルリン酸エステル (商標名:ホスファノール LP−700 東邦化学製) :1.0 g/l pH:2.5 (硫酸により調整) (本発明品3) ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル (商標名:ホスファノール RS−710、東邦化学製) :0.1g/l pH:2.2 (硫酸により調整) (本発明品4) ポリオキシエチレンフェニルフェノールエーテル (商標名:TS−2000、東邦化学製) :0.2g/l エチレンジアミンテトラポリオキシアルキレンエーテル (商標名:ペポール D−304、東邦化学製) :0.3g/l pH:2.0 (硫酸により調整) (本発明品5) ポリオキシエチレンビスフェノールAエーテル (商標名:ビスオール 18EN、東邦化学製) :0.5g/l ポリオキシエチレンフェニルエーテルリン酸エステル (商標名:ホスファノール LP−700、東邦化学製) :0.5g/l pH:1.8 (硫酸により調整) (本発明品6) ロジンポリアルキレングリコールエステル (商標名:DRA−1500、東邦化学製) :0.5g/l ポリオキシエチレンフェニルエーテルリン酸エステル (商標名:ホスファノール LP−700、東邦化学製) :0.3g/l pH:2.0 (硫酸により調整) (比較品1) ベンゾトリアゾール系誘導体含有タイプ変色防止剤 (商標名:トップ防錆剤511、奥野製薬工業製) :20ml/l (比較品2) ベンゾトリアゾール系誘導体含有タイプ変色防止剤 (商標名:OPCデフェンサー、奥野製薬工業製) :5ml/l* Surface treatment agent (Product 1 of the present invention) Dipotassium sulfate: 1 g / l Ethylenediaminetetrapolyoxyalkylene ether (trade name: Pepol D-304, manufactured by Toho Chemical): 0.5 g / l pH: 1.5 (Adjusted with sulfuric acid) (Product 2 of the present invention) Polyoxyethylene phenyl ether phosphate (trade name: phosphanol LP-700 manufactured by Toho Chemical): 1.0 g / l pH: 2.5 (adjusted with sulfuric acid) Invention product 3) Polyoxyethylene alkyl ether phosphate (trade name: phosphanol RS-710, manufactured by Toho Chemical): 0.1 g / l pH: 2.2 (adjusted with sulfuric acid) (Product of the invention 4) polyoxyethylene Phenylphenol ether (trade name: TS-2000, manufactured by Toho Chemical): 0.2 g / l ethylenediaminetetrapolio Xyalkylene ether (trade name: Pepol D-304, manufactured by Toho Chemical): 0.3 g / l pH: 2.0 (adjusted with sulfuric acid) (Product 5 of the present invention) Polyoxyethylene bisphenol A ether (trade name: bisol 18EN) : 0.5 g / l polyoxyethylene phenyl ether phosphate (trade name: phosphanol LP-700, manufactured by Toho Chemical): 0.5 g / l pH: 1.8 (adjusted with sulfuric acid) Invention product 6) Rosin polyalkylene glycol ester (trade name: DRA-1500, manufactured by Toho Chemical): 0.5 g / l polyoxyethylene phenyl ether phosphate (trade name: phosphanol LP-700, manufactured by Toho Chemical): 0 0.3 g / l pH: 2.0 (adjusted with sulfuric acid) (Comparative product 1) Benzotriazole derivative Content-type discoloration inhibitor (Trade name: Top rust inhibitor 511, manufactured by Okuno Pharmaceutical): 20 ml / l (Comparative product 2) Benzotriazole derivative-containing type color-change inhibitor (Trade name: OPC Defenser, manufactured by Okuno Pharmaceutical) ): 5 ml / l

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】以上の結果から明らかなように、本発明の
表面処理剤を用いて銅系材料を表面処理した場合には、
優れた変色防止効果が発揮され、しかも、その後加熱さ
れた際に生成する酸化皮膜の密着性も非常に良好であ
る。
As is clear from the above results, when the copper-based material was surface-treated using the surface treatment agent of the present invention,
An excellent effect of preventing discoloration is exhibited, and the adhesion of an oxide film formed when heated thereafter is also very good.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // H01L 23/50 H01L 23/50 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI // H01L 23/50 H01L 23/50 A

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ポリオキシアルキレン型ノニオン性界面活
性剤及びリン酸エステル型アニオン性界面活性剤から選
ばれた少なくとも一種の界面活性剤を含有するpH1〜
7の水溶液からなる銅系材料用表面処理剤。
1. A pH 1 to 1 containing at least one surfactant selected from a polyoxyalkylene type nonionic surfactant and a phosphate ester type anionic surfactant.
7. A surface treating agent for a copper-based material, comprising an aqueous solution of 7.
【請求項2】界面活性剤が、エチレンジアミンテトラポ
リオキシアルキレンエーテル、ポリオキシアルキレンフ
ェニルフェノールエーテル、ポリオキシアルキレンビス
フェノールAエーテル、ロジンポリアルキレングリコー
ルエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン
酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン
酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシエチレンフェニ
ルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンフェニ
ルエーテルリン酸エステルアルカリ金属塩、ポリオキシ
エチレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル、及
びポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸
エステルアルカリ金属塩から選ばれた少なくとも一種で
ある請求項1に記載の銅系材料用表面処理剤。
2. A surfactant comprising ethylenediaminetetrapolyoxyalkylene ether, polyoxyalkylenephenylphenol ether, polyoxyalkylenebisphenol A ether, rosin polyalkylene glycol ester, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl. Ether phosphate alkali metal salt, polyoxyethylene phenyl ether phosphate, polyoxyethylene phenyl ether phosphate alkali metal salt, polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphate, and polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphate alkali The surface treating agent for a copper-based material according to claim 1, which is at least one selected from metal salts.
【請求項3】界面活性剤の含有量が0.01〜5g/l
であり、無機酸及び/又は有機酸を配合してpH1〜7
に調整された請求項1又は2に記載の銅系材料用表面処
理剤。
3. A surfactant content of 0.01 to 5 g / l.
And an inorganic acid and / or an organic acid are blended to adjust the pH to 1 to 7.
The surface treatment agent for a copper-based material according to claim 1, wherein the surface treatment agent is adjusted to:
【請求項4】更に、pH緩衝剤として、pH調整に用い
た酸のアルカリ金属塩を含有する請求項1〜3のいずれ
かに記載の銅系材料用表面処理剤。
4. The surface treating agent for a copper-based material according to claim 1, further comprising an alkali metal salt of an acid used for pH adjustment as a pH buffer.
【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載された銅系
材料用表面処理剤を銅系材料に接触させることを特徴と
する銅系材料の表面処理方法。
5. A method for treating a surface of a copper-based material, comprising contacting the surface-treating agent for a copper-based material according to claim 1 with a copper-based material.
【請求項6】請求項1〜4のいずれかに記載された銅系
材料用表面処理剤を銅系材料に接触させた後、50〜5
00℃で加熱処理することを特徴とする銅系材料の表面
処理方法。
6. After contacting the surface treating agent for a copper-based material according to any one of claims 1 to 4 with the copper-based material, 50 to 5 times.
A surface treatment method for a copper-based material, wherein the surface treatment is performed at 00 ° C.
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