JPH1161458A - 銅合金リードフレームの表面処理剤 - Google Patents

銅合金リードフレームの表面処理剤

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JPH1161458A
JPH1161458A JP21751897A JP21751897A JPH1161458A JP H1161458 A JPH1161458 A JP H1161458A JP 21751897 A JP21751897 A JP 21751897A JP 21751897 A JP21751897 A JP 21751897A JP H1161458 A JPH1161458 A JP H1161458A
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silver
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lead frame
potassium
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JP21751897A
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Osamu Hashimoto
橋本  修
Kazuyuki Suda
和幸 須田
Taku Nishiyama
卓 西山
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KUMAMOTO BOUSEI KOGYO KK
NIPPON RIIRONAALE KK
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KUMAMOTO BOUSEI KOGYO KK
NIPPON RIIRONAALE KK
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
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  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
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  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅合金リードフレームに優れた耐熱性を付与
できる表面処理剤を提供する。 【解決手段】表面処理液の成分として、例えば、分子内
に=N−H基又は=N−基を含有する窒素含有化合物
と、金塩又は銀塩とを配合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅合金リードフレ
ームに、優れた耐熱性を付与することのできる表面処理
剤に関する。
【0002】
【従来の技術】銅合金リードフレームは、通常、銅合金
シートを打ち抜きによってリードフレーム板にカット
し、必要に応じて、油除去のための清浄処理をした後、
例えば、硫酸等の酸によって酸化被膜を除去し、次い
で、リードフレーム板に全面に薄い銅ストライク層を形
成し、更に、銀で所定の箇所に部分銀めっきし、次い
で、はみ出した銀めっき部分を剥離させ、次いで、金ワ
イヤーでボンディングした後、最後に、樹脂により、所
定の部分にモールディングをすることによって、形成さ
れる。従来より、銅ストライクめっき層を形成した後、
酸化防止のために、例えば、窒素原子を含有する複素環
化合物を含有する処理液で銅ストライク表面を処理する
ことは公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、昨今の
半導体製造では、リードフレームの特性に益々厳しいも
のが要求されるようになっている。確かに、窒素含有複
素環化合物を含有する処理液によって、銅合金の防錆皮
膜は、経時での変色防止には一応満足しうるものの、半
導体チップの接合や、半導体チップとインナーリードと
を接合するワイヤーボンディング時の熱(例えば、210
〜300 ℃程度)によって、銅合金リードフレームと、銅
ストライク皮膜との間で密着不良が生じることがある。
この原因としては、使用する銅合金のリードフレームの
加工性及び耐熱性を向上させるために、従来とは異なる
微量異種金属を添加していることにも起因する。
【0004】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、銅合
金リードフレームに優れた耐熱性を賦与することのでき
る表面処理剤を提供することを目的とする。本発明者ら
は、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、窒
素含有化合物を含有する表面処理液に、金又は銀塩を配
合することによって、上記課題を効果的に達成できるこ
とを見出し、本発明に到達したものである。具体的に
は、本発明者らは、窒素含有化合物の水溶液に金あるい
は銀塩を添加することにより、銅ストライク皮膜の変色
防止性能を損なわず、銅合金リードフレームと銅ストラ
イク皮膜間の耐熱性を向上させることを見い出した。こ
のような窒素含有化合物の銅皮膜への付着によって銅ス
トライク皮膜の変色を防止し、銅よりも貴な酸化還元電
位を持つ金又は銀で銅ストライク皮膜の銅を置換させる
ことによって、優れた耐熱性を有する銅ストライク皮膜
が得られるものと考えられる。この置換金又は銀皮膜の
厚さは、窒素含有化合物が金又は銀の置換防止の皮膜と
しても作用するため、0.0001〜0.01μm 程度と薄く、銅
ストライク皮膜の物性への影響や、置換銀又は金皮膜に
よるマイグレーションの影響も最小限に抑えられている
ものと考えられる。従って、本発明は、窒素含有化合物
と、銀塩又は金塩とを含有することを特徴とする、銅合
金リードフレームの表面処理剤に関するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の表面処理液が適用されるリードフレーム
は、銅合金から形成される。本発明の表面処理液は、例
えば、上記のような従来の方法によって製造された銅合
金リードフレームに形成された銅ストライク被膜に適用
される。リードフレームに使用される銅合金としては、
銅金属とともに、例えば、リンや、錫、亜鉛、鉄等の元
素との合金である。銅合金としては、リードフレームに
使用できる銅合金であれば、その組成等は、特に問われ
るものではない。
【0006】本発明の表面処理液は、窒素含有化合物
と、金塩又は銀塩とを含有する。本発明の表面処理液で
使用される窒素含有化合物としては、従来より、銅リー
ドフレーム等の酸化防止のための表面処理液に使用され
ているものであれば、各種の化合物を使用することがで
きる。好ましい窒素含有化合物としては、分子内に=N
−H基又は=N−基を含有する化合物が挙げられ、具体
的には、窒素含有複素環化合物の他に、窒素含有非複素
環化合物を使用することができる。窒素含有複素環化合
物としては、例えば、イミダゾールや、トリアゾール、
チオバルビツル酸(例えば、2−チオバルビツール酸
等)、イミダゾリンチオン(例えば、2−イミダゾリン
チオン等)、1−フェニル−2−テトラゾリン−5−チ
オン等のチオウレイド基含有環状化合物、フェナントロ
リン(例えば、1,10−フェナントロリン等)、キノリー
ル(例えば、3-キノリール等)ピロール、ピラゾール、
ジピリジル(例えば、2,2-ジピリジル等)、等を挙げる
ことができる。具体的には、イミダゾールとしては、例
えば、イミダゾールや、メチルイミダゾールや、プロピ
ルイミダゾール、ブチルイミダゾール、ウンデシルイミ
ダゾール等のアルキルイミダゾール、フェニルイミダゾ
ール等のアリールイミダゾール、更には、ベンゾイミダ
ゾール等の縮合イミダゾール等が挙げられる。ベンゾト
リアゾールとしては、例えば、ベンゾトリアゾールや、
2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾト
リアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−ブ
チルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロ
キシ−3,5−ジtert−ブチルフェニル)ベンゾト
リアゾール等が挙げられる。
【0007】上記以外の窒素含有非複素環化合物として
は、例えば、ジチオカルバミン酸塩(例えば、ジチオカ
ルバミン酸や、ジエチルジチオカルバミン酸、N, N−
ジメチルジチオカルバミン酸、N−メチルチオカルバミ
ン酸、エチレンビスジチオカルバミン酸の塩等)や、チ
オセミカルバジッド酸塩(例えば、チオセミカルバジッ
ドや、4−エチル−3−チオセミカルバジッド、4−ナ
フチル−3−チオセミカルバジッド、1,4−ジフェニ
ル−3−チオセミカルバジッド等)等が挙げられる。窒
素含有化合物は、単独で、又は2種以上の窒素含有化合
物の混合物として使用してもよい。このような窒素含有
化合物は、いずれも公知の方法により合成することが可
能であり、また薬品メーカーの市販品を利用することも
できる。
【0008】本発明の表面処理液においては、上記窒素
含有化合物は、通常、0.01〜100g/L、好ましくは、0.1
〜10g/L の浴濃度で使用することが適当である。本発明
の表面処理剤に使用される金又は銀塩としては、金イオ
ン又は銀イオンを液中に提供できるものであれば特に制
限なく、各種の塩を使用できる。好適には、例えば、シ
アン化物や、塩化物等のナトリウム塩や、カリウム塩、
アンモニウム塩等が挙げられる。具体的には、例えば、
シアン化金カリウムや、シアン化銀カリウム等が好適に
挙げられる。金又は銀塩は、表面処理液において、通
常、0.1 〜200g/L、好ましくは、1〜50g/L の浴濃度で
使用することが適当である。本発明の表面処理剤には、
対象とする基板に対して良好な濡れ性を得る目的で、従
来より公知の各種界面活性剤、例えば、両性界面活性剤
や、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオ
ン界面活性剤の中の一種類または二種類以上を含有させ
てもよい。
【0009】本発明の表面処理剤において、浴のpHを安
定性させる目的で、リン酸や、硼酸、四硼酸、及びそれ
らのナトリウム塩や、カリウム塩、アンモニウム塩等の
pH緩衝成分の一種類又は2種類以上を配合してもよい。
これら安定剤は、表面処理液において、例えば、1〜20
0g/L、好ましくは、10〜100g/Lの浴濃度で使用すること
が適当である。本発明の表面処理液は、例えば、銅合金
のリードフレーム表面に形成された銅ストライク層に適
用される。具体的には、銅ストライク層を形成したリー
ドフレームを表面処理液に浸漬することによって銅スト
ライク表面に適用される。浸漬時間は、通常、5〜180
秒、好ましくは、10〜60秒が適当である。また、浸漬温
度又は表面処理液の温度は、例えば、15〜60℃、好まし
くは、20〜40℃が適当である。
【0010】
【実施例】以下、本発明について、更に、実施例により
詳細に説明する。実施例で使用した表面処理液の組成
は、以下の通りである。実施例1 1,10−フェナントロリン 0.2g/L シアン化金カリウム 1g/L 水酸化ナトリウム 1g/L実施例2 2−チオバルビツル酸 0.5g/L シアン化金カリウム 1g/L 水酸化ナトリウム 1g/L実施例3 N, N−ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム 1g/L シアン化金カリウム 1g/L 水酸化ナトリウム 1g/L実施例4 1,10−フェナントロリン 0.2g/L シアン化銀カリウム 10g/L 水酸化ナトリウム 1g/L実施例5 2−チオバルビツル酸 0.5g/L シアン化銀カリウム 10g/L 水酸化ナトリウム 1g/L実施例6 N, N−ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム 0.1g/L シアン化銀カリウム 10g/L 水酸化ナトリウム 1g/L実施例7 ベンゾトリアゾール 0.2g/L シアン化銀カリウム 10g/L 水酸化ナトリウム 1g/L実施例8 イミダゾール 0.2g/L シアン化銀カリウム 10g/L 水酸化ナトリウム 1g/L実施例9 N, N−ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム 1g/L シアン化銀カリウム 10g/L ニッサンアノンBL(日本油脂(株))* 0.2mL/L 水酸化ナトリウム 1g/L 注)両性界面活性剤、ジメチルドデシルベタイン実施例10 N, N−ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム 1g/L シアン化銀カリウム 10g/L ニューポール50HB−260(三洋化成(株))* 0.3mL/L 水酸化ナトリウム 1g/L 注)非イオン界面活性剤、ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル実施例11 N, N−ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム 1g/L シアン化銀カリウム 10g/L リン酸水素2ナトリウム 20g/L
【0011】比較例1 1,10−フェナントロリン 0.5g/L 水酸化ナトリウム 1g/L比較例2 2−チオバルビツル酸 0.5g/L 水酸化ナトリウム 1g/L比較例3 N, N−ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム 0.5g/L 水酸化ナトリウム 1g/L比較例4 ニッサンアノンBL(日本油脂) 0.2mL/L 水酸化ナトリウム 1g/L
【0012】試験サンプルの作製 銅合金リードフレームを1分間、−4Vで1分間で電解
脱脂した後、10%硫酸で活性化し、銅ストライクめっ
きを約0.3μmの厚みで行った後、上述の表面処理剤
に23℃で30秒間浸漬し、水洗及び乾燥して、サンプ
ルとした。得られたサンプルに対しては、以下の試験を
行った。耐熱性試験 実施例の表面処理液によって処理したサンプルと、比較
例の表面処理剤で処理したサンプルとを電気炉内におい
て、400℃、3分間加熱処理を行い、放冷後テープに
よるピールテストを行い、銅の剥離が見られるか目視で
評価した。その結果、実施例1〜11の表面処理剤を用
いたサンプルでは、銅ストライク皮膜の剥離が見られな
かった。これに対して、比較例1〜4の表面処理液で処
理したサンプルでは、銅ストライク皮膜の剥離が生じ
た。耐湿性試験 表面処理液で処理したサンプルを、100℃のイオン交
換水中に10分間浸漬し、サンプルの変色を目視で評価
した。その結果、実施例1〜11の表面処理液で処理し
たサンプルは、比較例1〜3の表面処理液で処理したサ
ンプルと同様に、変色等の発生が見られなかった。これ
に対して、窒素含有化合物を全く含まない比較例4と表
面処理剤を用いなかったサンプルは変色が生じた。ワイヤーボンディング性試験 実施例の表面処理液で処理したサンプルと、比較例の表
面処理液で処理したサンプルとを、手動ワイヤーボンデ
ィングマシンを用いてワイヤーボンディングを行い、試
験を行った。試験条件は以下の通りである。 ボンディングワイヤー : 30μm金線 温度 : 210℃ ボンディング荷重 : 100g その結果、全ての条件で実施例の表面処理液で処理した
サンプルでは、プル強度は8g以上であり、ワイヤーの
切断個所も、ネック部分又はスパン部分であった。従っ
て、実施例1〜11の金属表面処理剤によるワイヤーボ
ンディング性の劣化はなかった。
【0013】
【発明の効果】本発明の表面処理剤を使用することによ
り、銅ストライク皮膜に対して、高い変色防止性や、耐
湿性、ワイヤーボンディング性を付与しつつ、優れた耐
熱性を付与することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C25D 7/12 C25D 7/12 // H01L 23/50 H01L 23/50 D

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒素含有化合物と、金塩又は銀塩とを含
    有することを特徴とする、銅合金リードフレームの表面
    処理剤。
JP21751897A 1997-08-12 1997-08-12 銅合金リードフレームの表面処理剤 Pending JPH1161458A (ja)

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