JPS58113386A - 銀めつき方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば集積回路用リードフレーム等に用いら
れる銀めっき鉄ニツケル合金条又は線の電気銀めっき方
法に関し、特にめっき層の密着性を向上する方法に関す
るものである。

例えば集積回路に用いるリードフレームにおいてｕ、Ｉ
Ｃチップおよびリード線のポンティング部に部分的に貴
金属めっきを施した、いわゆる部分めっきリードフレー
ムが多用されている。近年低コスト化の観点から貴金属
を金から銀へ、さらに銀の厚さを薄く、かつ高速でめっ
きする技術が強く要望されている。

銀めっきを施されたリードフレームは、半導体装時に、
半導体チップやリード線のボンデ４フフ時に加熱処理を
受けるために、それによって密着性の低下が生じないめ
っき処理が必要である。

一般に鉄工ソケル合金上に銀めっきを施す場合、十分の
密着性を得ることが困難なために、前もつてストライク
めっきと称する、。下地、めっきを施した後、本めっき
を施す方法が用いられている。この密着性を向上するた
めのストライクめっきは、陰極での水素発生による活性
化効果と、高速析出による置換めっき防止効果を得よう
とする観点から、限界陰極電流密度を越えるめっき条件
でめっきされるために、そのままのめっき条件でめっき
層を厚くすると焼けが生じる。そのため、従来のめっき
法では、上述の条件で厚さ０．３〜０．５μｍの銀スト
ライクめっきを施した後、焼けの生じない限界陰極電流
密度以下のめっき条件で所要厚さの銀めっき層を得る方
法が用いられている。

しかしこの方法では、めっき工程が２工程になり、管理
上、設備上、コスト上も複雑となり、工業的に大量生産
を安定して行なう場合に、大きな障害となっている。又
このようにして得た銀めっき直後のめっき層とめっき基
材′（以下、基材と略称す）の密着性が十分な場合でも
、めっき後実用工程中で大気中での加熱工程が存在する
場合には銀めっき層中を酸素が拡散透過することにより
、銀めっき層と鉄ニツケル合金界面の鉄ニツケル合金部
が酸化し、銀メッキ層の密着性を低下する。

このため、ストライクめっきの管理範囲が極めて狭くな
るばかりでなく、しばしば銀めっき層厚さが、本来の所
要厚さに比して過大とならざるを得す、高価な銀を余分
に付着させることによるコスト高が大きな問題となって
いた。

本発明は、上述の問題点を解決するため種々検討の結果
成されたもので、ｌ工程のめつきのみで鉄ニツケル合金
基材上に密着性の良好な銀め−き層を容易に形成し得る
銀めっき方法を提供せんとするものである。

本発明者等は、上述の銀めっき層を酸素が拡散透過する
ことによる鉄ニツケル合金界面の酸化現象が、めっき層
の析出組織を緻密化することにより、防止できることを
見出した。しかしこの緻密めっきを施す方法として考え
られるいくつかの方法、即ちめっき液中の銀濃度増加、
めっき液中への光沢剤の添加、めっき浴温の上昇などの
方法は、いずれもめっき液の管理を含む、日常管理を複
雑にすることや、めっき液持出しによる銀のロスや設備
上の問題も含め現実的でない。又他の方法としては電流
密度を低くする方法が考えられるが、この方法ではめつ
き時間が長大となり、生産性の点で問題となる。

一方、かかる電気めっき方法における結晶成長過程では
、各段階において、下地層の結晶組織の性状の影響を受
けつぎつつ成長することから、下地のめっき析出状態が
緻密な場合には、より高い電流密度でめっきすることが
可能である。

本発明は、上述の２つの問題点を同時にかつ簡便に解決
する方法として、同一めっき浴を用いて通電条件を特殊
なパターンに変化させることを提案するものである。

即ち、本発明は、鉄ニツケル合金基材上に電気銀めっき
する方法において、めっきの開始時のみパルスメッキを
施し、その後通常めっき法にて、陰極電流密度を最初低
電流密度とし、次オに所定の電流密度まで増加させてめ
っきを施すことにより、銀めっきの初期析出層を緻密細
粒化し、めつき層の密着性を向上することを特徴とする
銀め−・き方法である。

本発明において、鉄ニツケル合金とは、ニッケル３５〜
５０チを含有する鉄ニツケル系合金でありこれらにＣｒ
、　　Ｓｔ、　Ｍｎ、　　Ｃｏ、　　Ｃ等の他の元素を
添加したものであっても良い。

又電気銀めっきの方法としては、長尺の基材を移動させ
ながらめっきする連続電気めっきでも、又・？、チ式の
電気めっきであっても良い。

本発明において、めっきの開始時のパルスめっきは、微
小時間の高い電流密度の通電およびしゃ断を繰り返し、
行うもので、これにより陰極での水素発生による活性化
効果と、高速析出による置換めっき゛防止効果、いわゆ
るストライク効果の高低電流密度とし、次オに増加する
のは、低電流密度めっきにより緻密めっき層を得るため
であり、最初の電流密度は限界陰極電流密度の１／４が
望ましく、ｌ／４未満では所定のめつき膜厚を得るのに
余分な時間が必要となる。

次いで電流を所定の電流密度まで増加した後、その電流
密度で所望の厚さになるまで銀めっきする。これにより
高電流密度めっきによる高速めっわ きが行なケれ、所望厚さの銀めっきを短時間に行なうこ
とができる。

なお、上述の陰極電流密度の変化は、通常めっき電源の
出力を電気的に制御、変化させることにより行なう。

かようにして得られた本発明による銀めっき層は、鉄ニ
ツケル合金基材上にストライクめっき層、緻密めっき層
および通常めっき層の順に形成されているので、前述の
鉄ニツケル合金界面の酸化が緻密めっき層により防止さ
れ、基材とめっき層の密着性が著しく向上する効果があ
る。

又本発明方法は、パルスめっきによるストライクめっき
抜本めっき間に大気中への暴露が無いことから、ストラ
イクめっき後の新生面を汚染することなく、本めっきを
することが出来るので、全体での品質管理が容易になる
利点があり、特に例えばＩＣ用リードフレームをフープ
状で連続ｔ′ｊ速銀めっきする場合には、極めて有効な
方法と考えられる。

実施例： ４２重量％のニッケルを含有する厚さＯ，’２５ｍｍ。

幅２５闘　　のフープ状の鉄ニツケル合金条を連続的に
脱脂処理および塩酸水溶液による酸洗処理し、表面を清
浄にした後、連続電気めっき装置により銀めっきを行な
った。

めっき液として下記の条件の液を用いた。

合金条に、図に示す印加履歴のように、先ず陰極電流密
度＋００Ａ／ｄｍ’で通電１０ミｌＪ秒、しゃ断印加し
、その後２秒の間に連続的に７５Ａ／（ｉｍ’まで増加
し、さらに７５Ａ／ｄｍ’で３秒間保持して、鉄ニツケ
ル合金上に本発明による厚さ３μｍの銀めっき層を得た
。

比較のため、次に示す条件の従来のめつき法により、同
様の鉄ニツケル合金上に従来例の厚さ３μｍの銀めっき
層を得た。

〔銀ストライク１ ［銀本めっき〕 得られた２種の銀めっき条件について、５００°Ｃで５
分間大気中で加熱した後、それに直径３０μｍの金線を
熱圧着ボンディングした後、引張試験を行なった。

その結果、本発明によるものは何等異常は認められなか
った。これに対し、比較例は鉄ニツケル合金表面と銀め
っき層の界面でばくりか見られた。

又Ｘ線マイクロアナライザーにより鉄ニツケル合金と銀
めっき層との界面を分析した結果、本発明によるもので
は酸素が検出されなかったが、従来例では酸素、が認め
られた。

なおパルスめっき条件としては、陰極電流比′度５０〜
２００Ａ／ｄｍ’にて、通電５〜１０ミリ秒、シル、断
２０ミリ秒の領域で密着性の良好な銀めっき層が得られ
た。

又本発明による場合、別工程のストライクめっきが省略
されたため、例えば部分めっきの位置合せ作業の軽減を
初め、めっき浴管理に要する付帯作業を低減することが
でき、著しい作業性の改善ができた。

なお、上述のような陰極電流密度の変化は、すべてめっ
き電源に付属した電流制御器により行な加させる動作は
次のように行なうことが適当でみる。

即ち、予め上記のように変化しつつある陰極電流密度曲
線（図面）の途中の３点以上を選んで該各電流密度に対
応する印加電圧を測定し、該測定値より電流制御部に付
加した演算回路により見掛は上の浴抵抗および分極電圧
を近似的に算出し、該近似値を用いて上記電流制御部に
より陰極電流密度条１件を自動的に変化させ、めっき条
件を連続的に管理する。

以上述べたように、本発明は、鉄ニツケル合金基材上の
銀めっき方法において、めっきの開始時のみパルスめっ
きを施し、その後通常めっき法にて、陰極電流密度を最
初低電流密度とし、次オに所定の電流密度まで増加させ
てめっきを施すため、別工程のストライクめっきを要せ
ず、１工程のめっきのみで簡便に銀めっきできると共に
、基材上に順にパルスめっきによるストライク効果を有
するめっき層、低電流密度めっきによる緻密細粒化した
銀めっきの初期析出層、高電流密度めっきによる高速銀
めっき層が形成されるので、前・ｌトの鉄ニツケル合金
の酸化が緻密めっき層により防雨され、基材とめっき層
の密着性が良好な銀めっきが得られる効果があり、又そ
れによる銀めっき層厚の薄膜化が可能となり、コストが
低減される利点がある、 又本発明方法は、別工程のストライクめっきが省略され
るため、作業の軽減、作業、品質管理上の軽減、設備費
、運転費の低減が計れる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法の実施例におけるめっき電流の印加履歴
の例を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄ニツケル合金基材上に電気銀めっきする方法に
   おいて、めっきの開始時のみパルスメッキを施し、その
   後通常めっき法にて、陰極電流密度を最初低電流密度と
   し、次オに所定の電流密度まで増加させてめっきを施す
   ことにより、銀めっきの初期析出層を緻密細粒化し、め
   っき層の密着性を向上することを特徴とする銀めっき方
   法。
2. （２）陰極電流密度を低電流密度から所定の電流密度ま
   で次オに増加させることが、上記のように変化しつつあ
   る陰極電流密度曲線の３点以上を選んで該谷電流密度に
   対応する印加電圧を測定し、該測定値より電流制御部に
   付加した演算回路により見掛は上の浴抵抗および分極電
   圧を近似的に算出し、該近似値を用いて上記電流制御部
   により陰極電流密度条件を自動的に変化させることによ
   り行なわれる特許請求の範囲牙１項記載の銀めっき法。