JPS59191359A - Ｉｃ用リ−ドフレ−ム - Google Patents
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- JPS59191359A JPS59191359A JP58065174A JP6517483A JPS59191359A JP S59191359 A JPS59191359 A JP S59191359A JP 58065174 A JP58065174 A JP 58065174A JP 6517483 A JP6517483 A JP 6517483A JP S59191359 A JPS59191359 A JP S59191359A
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- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
従来、Ｉｃ用リードフレーム材としては、主としてＮｉ
−Ｆｅ、 Ｃｕ−８ｎ−Ｐ合金が用いられている。
−Ｆｅ、 Ｃｕ−８ｎ−Ｐ合金が用いられている。
しかし、これらの素材は、すべて耐蝕性が悪く、素材表
面に酸化物を生成するので、直接これらの素材に半田や
ワイヤーボンディングを行なうことは困難である。従っ
て、この要求を満だすために、リードフレームには必ら
ず、Ａｕ。
面に酸化物を生成するので、直接これらの素材に半田や
ワイヤーボンディングを行なうことは困難である。従っ
て、この要求を満だすために、リードフレームには必ら
ず、Ａｕ。
Ａｇ 、 Ｐｄ 、 Ｓｎ 、 Ｓｎ −Ｓｂ合金など
ツメツキを施さねばならなかった。
ツメツキを施さねばならなかった。
ステンレス鋼は、優れた耐蝕性と、ばね性、剛性に富み
、特に温度変化に対する優れたクリープ特性を有してい
るにも拘らず、今迄、リードフレームとしての使用がで
きなかった。
、特に温度変化に対する優れたクリープ特性を有してい
るにも拘らず、今迄、リードフレームとしての使用がで
きなかった。
これは、ステンレス鋼がその表面に強固な不動態化皮膜
が存在するため、メッキが困難であるところから、半田
づけができず、また、ワイヤーボンディングも不可能な
ためである。
が存在するため、メッキが困難であるところから、半田
づけができず、また、ワイヤーボンディングも不可能な
ためである。
しかし、ステンレス鋼を、弗酸、硝酸の混酸で前処理を
行ない、ステンレス鋼表面に銅メッキを施し、その上に
錫あるいは半田メッキを施して、半田性を付与したステ
ンレス鋼帯は作成されているが、この方法によると工程
が複雑であり、生産コストが高く、且つ経時変化によシ
表面に酸化物が発生し、半田性を阻害するとともに、ワ
イヤーボンディングは不可能な素材表面となる。
行ない、ステンレス鋼表面に銅メッキを施し、その上に
錫あるいは半田メッキを施して、半田性を付与したステ
ンレス鋼帯は作成されているが、この方法によると工程
が複雑であり、生産コストが高く、且つ経時変化によシ
表面に酸化物が発生し、半田性を阻害するとともに、ワ
イヤーボンディングは不可能な素材表面となる。
また、ステンレス鋼表面に下地Ｎｉメッキを施し、この
上にＡＬＩＩ 、或いはＡｇの厚づけメンキを行ない、
電子部品用の複合材料として製造されているステンレス
鋼フープ材があるが、この材料をリードフレームに利用
することは貴金属を多用しているため、コストが高く、
大量に使用するリードフレームへの応用は難しい。
上にＡＬＩＩ 、或いはＡｇの厚づけメンキを行ない、
電子部品用の複合材料として製造されているステンレス
鋼フープ材があるが、この材料をリードフレームに利用
することは貴金属を多用しているため、コストが高く、
大量に使用するリードフレームへの応用は難しい。
この発明の発明者は、ステンレス鋼に直接金メッキを施
し半田性を付与する研究を重ね、長期間に亘る試行錯誤
の結果、特殊な表面処理方法とその処理後に極めて薄い
金、銀、パラジュウムまたはこれらの合金等を直接ステ
ンレス鋼にメンキすることが、半田性を付与する最良の
方法であることを実験的に発見した。
し半田性を付与する研究を重ね、長期間に亘る試行錯誤
の結果、特殊な表面処理方法とその処理後に極めて薄い
金、銀、パラジュウムまたはこれらの合金等を直接ステ
ンレス鋼にメンキすることが、半田性を付与する最良の
方法であることを実験的に発見した。
この発明の方法によれば、メッキ金属の付着量は極く微
量であり、貴金属を使用するといえども、厚くメッキす
る半田メッキよりもコストが安く、まだ特に金に関して
は、その卓越した耐蝕性から、経時変化がなく、表面酸
化物を形成しないので半田作業に対する信頼性に優れた
、半田可能なステンレス鋼製品を開発したものである。
量であり、貴金属を使用するといえども、厚くメッキす
る半田メッキよりもコストが安く、まだ特に金に関して
は、その卓越した耐蝕性から、経時変化がなく、表面酸
化物を形成しないので半田作業に対する信頼性に優れた
、半田可能なステンレス鋼製品を開発したものである。
ステンレス鋼が不銹鋼と称せられるのは鉄とＣｒが合金
化され、その表面に不動態化皮膜が生成されているから
である。
化され、その表面に不動態化皮膜が生成されているから
である。
この発明は、不動態化皮膜を生成するＣｒの表面に、金
その他の金属をメッキして覆い、再′び不動態化皮膜の
生成を不可能とすることにより、ステンレス鋼に容易に
半田づけを可能とした発明である。
その他の金属をメッキして覆い、再′び不動態化皮膜の
生成を不可能とすることにより、ステンレス鋼に容易に
半田づけを可能とした発明である。
先ず、実施例に示す特殊な前処理方法により、ステンレ
ス鋼表面の不動態化皮膜のみを除去し、その直後に金そ
の他の金属を一メッキする。（以下、メッキする金属の
種類は金を例にして説明する。） （この発明に用いる金メッキの厚さは、００５μ以下０
００１μ以内が好ましい。） ステンレス鋼表面のＣｒ原子は、この前処理に↓す、そ
の表面の不動態化皮膜が完全に除去され、活性の強い状
態となるが、とのＣｒ表面に金が選択的にメッキされ、
金がＣｒ原子を包み覆った状態となる。
ス鋼表面の不動態化皮膜のみを除去し、その直後に金そ
の他の金属を一メッキする。（以下、メッキする金属の
種類は金を例にして説明する。） （この発明に用いる金メッキの厚さは、００５μ以下０
００１μ以内が好ましい。） ステンレス鋼表面のＣｒ原子は、この前処理に↓す、そ
の表面の不動態化皮膜が完全に除去され、活性の強い状
態となるが、とのＣｒ表面に金が選択的にメッキされ、
金がＣｒ原子を包み覆った状態となる。
従って、Ｃｒの活性化は金によって押えられ、鉄と反応
できないので、ステンレス特有の不動態化皮膜を再生成
することができない。
できないので、ステンレス特有の不動態化皮膜を再生成
することができない。
この現象は下記の実験により立証された。即ち、５Ｏ８
−４３０（Ｃｒ−１８％ Ｆｅ −８０％その他）のス
テンレス鋼フープ材を、この発明の方法により金を極薄
メンキし、こ゛れを塩水噴霧機にセットしＪ、ｌ５−Ｚ
２６７１の規格により耐蝕性テストを行なった結果、こ
の試料は６時間で赤錆の発生が始まり、１２時間で全面
赤錆に覆われた。
−４３０（Ｃｒ−１８％ Ｆｅ −８０％その他）のス
テンレス鋼フープ材を、この発明の方法により金を極薄
メンキし、こ゛れを塩水噴霧機にセットしＪ、ｌ５−Ｚ
２６７１の規格により耐蝕性テストを行なった結果、こ
の試料は６時間で赤錆の発生が始まり、１２時間で全面
赤錆に覆われた。
この発錆速度は、鉄と同じ速度の早期発錆現象であり、
５ＵＳ−４３０に含まれるＣｒのステンレス鋼での合金
効果、即ち不動態化皮膜の生成機能を失った状態となっ
ており、合金中のＣｒの表面に選択的に金がメッキされ
たため、鉄分のみが塩水噴霧の雰囲気に晒された状態で
あることが判明した。
５ＵＳ−４３０に含まれるＣｒのステンレス鋼での合金
効果、即ち不動態化皮膜の生成機能を失った状態となっ
ており、合金中のＣｒの表面に選択的に金がメッキされ
たため、鉄分のみが塩水噴霧の雰囲気に晒された状態で
あることが判明した。
これに反し、メッキを施さない５ＵＳ−４５０の素材は
、強固な不動態化皮膜が存在するため、塩水噴霧試験で
２４０時間経過しても発錆しなかった。
、強固な不動態化皮膜が存在するため、塩水噴霧試験で
２４０時間経過しても発錆しなかった。
この現象から判断できるように、金、その他の金属をス
テンレス鋼に極く微量メッキすると、Ｃｒの表面に選択
的にメンキされてＣｒの活性化を抑制し、不動態化皮膜
を再生成させず、この表面に半田づけすると点在、ある
いは網目状に存在するＣｒ上の金と不動態化皮膜のない
ＦｅあるいはＰｅ −Ｎｉ合金上に容易に且つ、強固に
半田づけが可能となった。
テンレス鋼に極く微量メッキすると、Ｃｒの表面に選択
的にメンキされてＣｒの活性化を抑制し、不動態化皮膜
を再生成させず、この表面に半田づけすると点在、ある
いは網目状に存在するＣｒ上の金と不動態化皮膜のない
ＦｅあるいはＰｅ −Ｎｉ合金上に容易に且つ、強固に
半田づけが可能となった。
金メッキの上の半田性に就いて、アメリカ、ベル研究所
のＦ、Ｇｏｒｄｏｎ Ｆｏｓｌｅｒが、半田づけの際、
半田の中に４チ以上の金が入ると半田が脆くなり、機械
的強度が低下し、更に２０％以上の全濃度になると、決
定的に強度低下を招くと発表している。
のＦ、Ｇｏｒｄｏｎ Ｆｏｓｌｅｒが、半田づけの際、
半田の中に４チ以上の金が入ると半田が脆くなり、機械
的強度が低下し、更に２０％以上の全濃度になると、決
定的に強度低下を招くと発表している。
これは、ステンレス鋼への半田づけは従来殆んど試され
ていないので、専ら銅合金上の金メツキへの半田性を指
したものであるが、大量の金をメッキすることは、却っ
て半田性を低下させると指摘している。
ていないので、専ら銅合金上の金メツキへの半田性を指
したものであるが、大量の金をメッキすることは、却っ
て半田性を低下させると指摘している。
また、この発明によシ、リードフレームに対する半田性
およびワイヤーボンディング性は、Ｃｕ合金などのよう
な熱伝導性に優れた材料よシも、ステンレス鋼の如く熱
伝導性に劣った材料の方が、逆にこれらの作業が良くな
ることを発見した。
およびワイヤーボンディング性は、Ｃｕ合金などのよう
な熱伝導性に優れた材料よシも、ステンレス鋼の如く熱
伝導性に劣った材料の方が、逆にこれらの作業が良くな
ることを発見した。
即ち、Ｃｕ合金は熱伝導性に極めて優れているので、半
田作業では半田の熱が素材内部に急速に吸収拡散し、半
田のＣｕ合金表５面での初期ぬれ性が悪く、良好な半田
づけを施すためには素材半田部の温度が半田の温度と同
じ位迄、上昇するのを待つ必要があシ、急速な半田作業
ができない。
田作業では半田の熱が素材内部に急速に吸収拡散し、半
田のＣｕ合金表５面での初期ぬれ性が悪く、良好な半田
づけを施すためには素材半田部の温度が半田の温度と同
じ位迄、上昇するのを待つ必要があシ、急速な半田作業
ができない。
これに反し、ステンレス鋼では熱の内部への吸収拡散が
遅いので、半田の熱は半田部表面に集中し、溶融した半
田が冷却凝固せず、瞬間的に、ぬれ性の良い半田づけを
することが可能となった。
遅いので、半田の熱は半田部表面に集中し、溶融した半
田が冷却凝固せず、瞬間的に、ぬれ性の良い半田づけを
することが可能となった。
次に、リードフレームの具備すべき最大の要素である金
線のワイヤーボンディング性も前記、半田性と同様、ス
テンレス鋼の持つ悪い熱伝導性が、この発明により、逆
に優れたワイヤーボンディング性を付与し、高速ボンデ
ィングを可能とする予期せざる効果を実験にょシ発見し
た。
線のワイヤーボンディング性も前記、半田性と同様、ス
テンレス鋼の持つ悪い熱伝導性が、この発明により、逆
に優れたワイヤーボンディング性を付与し、高速ボンデ
ィングを可能とする予期せざる効果を実験にょシ発見し
た。
即ち、１秒間に数ケ所の急速なボンディングを必要とす
るリードフレームへの極細金線の接合作業において、瞬
間的に溶融した金線先端をリードフレームに接合する必
要がある。
るリードフレームへの極細金線の接合作業において、瞬
間的に溶融した金線先端をリードフレームに接合する必
要がある。
このため、従来のリードフレーム材では、その表面に、
Ａｕ、 Ａｇ、 Ｓｎ、 ５ｎ−８ｂなどの厚づけメッ
キ、或いはＡｕ 、 Ａｇのペースト焼っけを施し、高
速ボンディングが可能な表面としているが、この発明に
よるリードフレームに対するワイヤーボンディング作業
では、前記、半田作業における原理と同じく、ボンディ
ングする極細金線の溶融した微量の先端熱量が素材への
吸収拡散による低下がなく、溶融金を凝固させないので
瞬間的に優れた接合が可能となった。
Ａｕ、 Ａｇ、 Ｓｎ、 ５ｎ−８ｂなどの厚づけメッ
キ、或いはＡｕ 、 Ａｇのペースト焼っけを施し、高
速ボンディングが可能な表面としているが、この発明に
よるリードフレームに対するワイヤーボンディング作業
では、前記、半田作業における原理と同じく、ボンディ
ングする極細金線の溶融した微量の先端熱量が素材への
吸収拡散による低下がなく、溶融金を凝固させないので
瞬間的に優れた接合が可能となった。
大量生産が可能で、安価であり、経時変化のない半田性
およびワイヤーボンディング性に優れたステンレス鋼の
リードフレームは、従来、技術的および経済的に製造が
困難視されていだが、この発明の極薄メッキ法により、
この製造を可能とし、性能的に優れた半田性およびワイ
ヤーボンディング性が立証され、厚づけ金メッキが半田
性に悪影響を与えるという前記ベル研究所の発表を裏づ
け、各種の実験の結果、ステンレス鋼に対しては、極薄
メッキが半田づけとワイヤーボンディングに最良の方法
であることを発見した。
およびワイヤーボンディング性に優れたステンレス鋼の
リードフレームは、従来、技術的および経済的に製造が
困難視されていだが、この発明の極薄メッキ法により、
この製造を可能とし、性能的に優れた半田性およびワイ
ヤーボンディング性が立証され、厚づけ金メッキが半田
性に悪影響を与えるという前記ベル研究所の発表を裏づ
け、各種の実験の結果、ステンレス鋼に対しては、極薄
メッキが半田づけとワイヤーボンディングに最良の方法
であることを発見した。
しかも、ステンレス鋼への金の極薄メッキは金がステン
レス鋼の中へ拡散しないので、長期間半田性とワイヤー
ボンディング性を持続するが、仮に銅合金上に、この発
明のように、金の厚づけメッキでなく、金の極薄メッキ
を施しても、短時間に金は銅合金に、拡散し、表面から
消滅してそのボンディング効果は失われる０また、この
発明によって得られたステンレス鋼製リードフレームが
、再び不動態化皮膜を生成し、半田性とワイヤーボンデ
ィング性を阻害するか否かをテストするため、ステンレ
ス業界において一般に行なわれている、不動態化皮膜生
成法である硝酸浸漬法を試みた。
レス鋼の中へ拡散しないので、長期間半田性とワイヤー
ボンディング性を持続するが、仮に銅合金上に、この発
明のように、金の厚づけメッキでなく、金の極薄メッキ
を施しても、短時間に金は銅合金に、拡散し、表面から
消滅してそのボンディング効果は失われる０また、この
発明によって得られたステンレス鋼製リードフレームが
、再び不動態化皮膜を生成し、半田性とワイヤーボンデ
ィング性を阻害するか否かをテストするため、ステンレ
ス業界において一般に行なわれている、不動態化皮膜生
成法である硝酸浸漬法を試みた。
この方法は、ステンレス鋼を切削加工などして地はだが
露出した場合、錆の発生を防ぐために、早期に不動態化
皮膜を生成させる方法である。
露出した場合、錆の発生を防ぐために、早期に不動態化
皮膜を生成させる方法である。
即ち、硝酸（６８％）１５Ｖ％の溶液に、この発明によ
って得られた５ＵＳ−３０４リードフレーム材の試料を
２０分間浸漬し、水洗、乾燥後、半田槽によるフラック
スなしの半田性および自動ボンディング機によるワイヤ
ーボンディングテストをしたが、硝酸浸漬前と何等変ら
ない優れた半田性およびワイヤーボンディング性があシ
、不動態化皮膜は、この強制的な方法でも再生成せず、
Ｃｒの活性化が完全に抑制されていることが判明した。
って得られた５ＵＳ−３０４リードフレーム材の試料を
２０分間浸漬し、水洗、乾燥後、半田槽によるフラック
スなしの半田性および自動ボンディング機によるワイヤ
ーボンディングテストをしたが、硝酸浸漬前と何等変ら
ない優れた半田性およびワイヤーボンディング性があシ
、不動態化皮膜は、この強制的な方法でも再生成せず、
Ｃｒの活性化が完全に抑制されていることが判明した。
実施例１
８ＵＳ−１０４の厚さ０．２５ｗｎ、幅２５１４咽、長
さ８００ｍのステンレス鋼リードフレーム材を次の工程
を経て、直接に極薄の金メッキを行なった。
さ８００ｍのステンレス鋼リードフレーム材を次の工程
を経て、直接に極薄の金メッキを行なった。
■アルカリ電解脱脂工程
市販されているアルカリ脱脂液をステンレス槽中で７０
〜８０℃に加温し、上記ステンレス鋼リードフレーム材
を逐次この槽中を通過させて一次脱脂を行ない、次に４
０〜６０°Ｃのアルカリ浴中でステンレス鋼板を陽極と
し該ステンレス鋼リードフレーム材を陰極としてろボル
トの電圧を印加して直流電解脱脂を行なった。
〜８０℃に加温し、上記ステンレス鋼リードフレーム材
を逐次この槽中を通過させて一次脱脂を行ない、次に４
０〜６０°Ｃのアルカリ浴中でステンレス鋼板を陽極と
し該ステンレス鋼リードフレーム材を陰極としてろボル
トの電圧を印加して直流電解脱脂を行なった。
■化学研摩工程
続いて該ステンレス鋼リードフレーム材を、塩酸（５５
％溶液）２０容量チ、硫酸（８５チ溶液）１０容量チ、
クエン酸（粉末）１０重量％、酢酸（９０％溶液）１容
量５％および硝酸（６８％溶液）５容量係よりなる混酸
に、ホリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエ
チレングリコール脂肪酸エステルなどの非イオンまたは
アミノ酸類の両性界面活性剤０．２重量％およびアミン
系腐食抑制剤（例えばライオンアーマ社製アーモヒプー
２８）０．１重量％を加えた浴に６００ワツトの超音波
を照射しながら通過させ、該ステンレス鋼リードフレー
ム材表面の酸化物および不純物を除去した。
％溶液）２０容量チ、硫酸（８５チ溶液）１０容量チ、
クエン酸（粉末）１０重量％、酢酸（９０％溶液）１容
量５％および硝酸（６８％溶液）５容量係よりなる混酸
に、ホリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエ
チレングリコール脂肪酸エステルなどの非イオンまたは
アミノ酸類の両性界面活性剤０．２重量％およびアミン
系腐食抑制剤（例えばライオンアーマ社製アーモヒプー
２８）０．１重量％を加えた浴に６００ワツトの超音波
を照射しながら通過させ、該ステンレス鋼リードフレー
ム材表面の酸化物および不純物を除去した。
■電解活性化工程
燐酸（８５チ溶液）１０容量チ、硫酸
（８５係溶液）１０重量％、クエン酸（粉末）５重量％
、酢酸（９０チ溶液）１重量％に、上記と同様の非イオ
ンまだは両性界面活性剤０．２重量％および腐食抑制剤
０．１重量％を加えた浴を６０℃に加温し、ステンレス
鋼リードフレーム材に（−）電流を、チタン白金メツキ
板に（＋）電流を通じ４ボルトにセットして浴中を通過
させてステンレス鋼リードフレーム材の表面の活性化を
行なった。
、酢酸（９０チ溶液）１重量％に、上記と同様の非イオ
ンまだは両性界面活性剤０．２重量％および腐食抑制剤
０．１重量％を加えた浴を６０℃に加温し、ステンレス
鋼リードフレーム材に（−）電流を、チタン白金メツキ
板に（＋）電流を通じ４ボルトにセットして浴中を通過
させてステンレス鋼リードフレーム材の表面の活性化を
行なった。
１２０９／ｌ、スルファミン酸ニッケル３０ｇ／ｌ、シ
アン化金カリＢＦ！／ｌのメッキ浴中で電流密度１０Ａ
／Ｄｒｒ？〜５Ａ／Ｄｒｎ２の範囲でメッキ液温３５℃
で、ステンレス鋼リードフレーム材に（−）電流を、チ
タン白金メツキ板に（＋）電流を通じ５秒間金メツキを
行なった。
アン化金カリＢＦ！／ｌのメッキ浴中で電流密度１０Ａ
／Ｄｒｒ？〜５Ａ／Ｄｒｎ２の範囲でメッキ液温３５℃
で、ステンレス鋼リードフレーム材に（−）電流を、チ
タン白金メツキ板に（＋）電流を通じ５秒間金メツキを
行なった。
その結果、ステンレス鋼リードフレーム材の両側に０．
０１μの厚さの金メッキ層が形成され、この発明のステ
ンレス鋼リードフレーム材が得られた。
０１μの厚さの金メッキ層が形成され、この発明のステ
ンレス鋼リードフレーム材が得られた。
なお、金メッキ層の厚さ０．０１μについては、実測値
ではなく、金の付着量を面積で除した平均値であり、目
視したところ、ステンレス鋼単体の色調と全単体の色調
との中間の色調を呈している。
ではなく、金の付着量を面積で除した平均値であり、目
視したところ、ステンレス鋼単体の色調と全単体の色調
との中間の色調を呈している。
実施例２
ＳＵＳＬ−（５３１の厚さ０．２咽、幅２５ｍｍ、長さ
８００ｍの打抜加工されたステンレス鋼り一■アルカリ
電解脱脂工程 市販されているアルカリ脱脂液をステンレス槽中で７０
〜８０℃に加温し、上記ステンレス鋼リードフレーム材
を逐次この槽中を通過させて一次脱脂を行ない、次に４
０〜６０℃のアルカリ浴中でステンレス鋼板を陽極とし
該ステンレス鋼リードフレーム材を陰極としてろボルト
の電圧を印加して直流電解脱脂を行なった。
８００ｍの打抜加工されたステンレス鋼り一■アルカリ
電解脱脂工程 市販されているアルカリ脱脂液をステンレス槽中で７０
〜８０℃に加温し、上記ステンレス鋼リードフレーム材
を逐次この槽中を通過させて一次脱脂を行ない、次に４
０〜６０℃のアルカリ浴中でステンレス鋼板を陽極とし
該ステンレス鋼リードフレーム材を陰極としてろボルト
の電圧を印加して直流電解脱脂を行なった。
■電解活性化工程
硝酸（６８％濃度のもの）２０％、弗化水素酸（５５％
濃度のもの）３％、残部水の溶液中にチタン白金メツキ
板に（＋）電流を、ステンレス鋼リードフレーム材に（
−）電流を通じ、１０ Ａ／ Ｄｍ”の電流密度の通電
を行なって連続的に表面の活性化を行なった。
濃度のもの）３％、残部水の溶液中にチタン白金メツキ
板に（＋）電流を、ステンレス鋼リードフレーム材に（
−）電流を通じ、１０ Ａ／ Ｄｍ”の電流密度の通電
を行なって連続的に表面の活性化を行なった。
■アルカリ中和工程
シアン化カリウム（粉末）５重量％の溶液中を通過させ
、アルカリ中和を行なった。
、アルカリ中和を行なった。
■銀ストライクメノキ工程
シアン化銀３重量係、シアン化銅１５重量％、シアン化
カリウム６０重量係のメッキ液中で液温２５℃にセット
し、ステンレス鋼リードフレーム材に（−）電流を、銀
陽極板に（＋）電流を通じ、５ Ａ／Ｄｒｎ”の電流密
度で５秒間ストライクメッキを連続的に施した。
カリウム６０重量係のメッキ液中で液温２５℃にセット
し、ステンレス鋼リードフレーム材に（−）電流を、銀
陽極板に（＋）電流を通じ、５ Ａ／Ｄｒｎ”の電流密
度で５秒間ストライクメッキを連続的に施した。
実施例６
８ＵＳ−′５０４の厚さ０．２５謹、幅２５胴、長さ１
．０００ ｍのステンレス鋼リードフレーム材を次の工
程を経て連続的に、直接、Ｐｄ −Ｎｉ合金メッキを行
なった。
．０００ ｍのステンレス鋼リードフレーム材を次の工
程を経て連続的に、直接、Ｐｄ −Ｎｉ合金メッキを行
なった。
■アルカリ電解脱脂工程
実施例１と同様に行なった。
■化学研摩工程
実施例１と同様に行なった。
■電解活性化工程
実施例１と同様に行なった。
■パラジウム・ニッケル合金メッキ工程スルファミン酸
８％、Ｐｄメタル分２０．／；ｌ／／、Ｎｉメタル分１
０ｇ／ｌの中性溶液で、電流密度０．８ Ａ／Ｄｒｒ？
〜０．６ Ａ／Ｄｒｎ”の範囲で、メッキ液温５０℃
で、ステンレス鋼リードフレーム材に（−）電流を、チ
タン白金メツキ板に（＋）電流を通じ、７秒間、Ｐｄ−
Ｎｉ合金メッキを行なった。
８％、Ｐｄメタル分２０．／；ｌ／／、Ｎｉメタル分１
０ｇ／ｌの中性溶液で、電流密度０．８ Ａ／Ｄｒｒ？
〜０．６ Ａ／Ｄｒｎ”の範囲で、メッキ液温５０℃
で、ステンレス鋼リードフレーム材に（−）電流を、チ
タン白金メツキ板に（＋）電流を通じ、７秒間、Ｐｄ−
Ｎｉ合金メッキを行なった。
その結果、ステンレス鋼表面に、約０．０１μのＰｄ−
Ｎｉ合金メッキが施され、この発明のステンレス鋼リー
ドフレーム材が得られた。
Ｎｉ合金メッキが施され、この発明のステンレス鋼リー
ドフレーム材が得られた。
なお、メッキ層の厚さ０．０１μについては、実測値で
はなく、Ｐｄ −Ｎｉ合金の付着量を面積で除した平均
値であり、目視したところ、ステンレス鋼単体の色調と
Ｐｄ−Ｎｉ合金の色調との中間の色調を呈している。
はなく、Ｐｄ −Ｎｉ合金の付着量を面積で除した平均
値であり、目視したところ、ステンレス鋼単体の色調と
Ｐｄ−Ｎｉ合金の色調との中間の色調を呈している。
実施例４
ＳＵＳ−３０４の厚さ０．２５ｍｍ、幅２５ｍ＋ｎ。
長さ７００ｍの打抜き加工されたリードフレームの中心
に、直接、幅２０臘の極薄金メッキを次の工程を経て行
なった。
に、直接、幅２０臘の極薄金メッキを次の工程を経て行
なった。
■マスキング工程
幅方向の両端より２．５．ｍｍの非メッキ部分が存在す
るように、シリコンゴムで押えてマスキングを行なう。
るように、シリコンゴムで押えてマスキングを行なう。
■アルカリ電解脱脂工程
実施例１と同様に行なった。
■化学研摩工程
実施例１と同様に行なった。
■電解活性化工程
実施例１と同様に行なった。
■金メツキ工程
実施例１と同様に行なった。
この発明に夷るステンレス鋼リードフレームの、物理的
および化学的性能テストを次の通シ行なった。
および化学的性能テストを次の通シ行なった。
■物理的性能
◎基盤目剥離テスト
この発明による金メッキを施しだ５ＵＳ−３０４のリー
ドフレーム材に、経緯幅１暉の基盤目をカッターで傷つ
け、粘着テープで剥離テストを行なったが金の剥離は認
められなかった。
ドフレーム材に、経緯幅１暉の基盤目をカッターで傷つ
け、粘着テープで剥離テストを行なったが金の剥離は認
められなかった。
◎折曲げテスト
上記の試料を１８０度折曲げ、粘着テープで剥離テスト
を行なったが、金の剥離がなく、更に折曲げを繰り返え
し破断させてテストしたが、破断面の金の剥離もないこ
とが認められた。
を行なったが、金の剥離がなく、更に折曲げを繰り返え
し破断させてテストしたが、破断面の金の剥離もないこ
とが認められた。
■化学的性能
◎高温多湿テスト
この発明による極薄金メッキを施した
５Ｏ８−５１６−Ｌのリードフレーム材をＭＩＬ−８Ｔ
Ｄ−２０２Ｄ−１０６Ｃの規格である９８係湿度、６５
℃の雰囲気で、７日間テスト後、半田性およびワイヤー
ボンディング性のテストを行なったが、半田性およびワ
イヤーポンディング性は何等イ氏下せず、良好な結果が
得られた。
Ｄ−２０２Ｄ−１０６Ｃの規格である９８係湿度、６５
℃の雰囲気で、７日間テスト後、半田性およびワイヤー
ボンディング性のテストを行なったが、半田性およびワ
イヤーポンディング性は何等イ氏下せず、良好な結果が
得られた。
◎熱衝撃テスト
この発明による極薄金メッキを施しだ
５ＵＳ−６０４のリードフレーム材を＋８５°Ｃ−３０
分間、−１５°Ｃ−１０分間のサイクルを５回縁シ返え
した後、半田づけおよびワイヤーボンディングテストを
行なったがテスト前の試料と同様、良好な半田性および
ワイヤーボンディング性が得られた０ 以上の方法によって得られたステンレス鋼リードフレー
ムの半田性を次の方法によりテス°トした。
分間、−１５°Ｃ−１０分間のサイクルを５回縁シ返え
した後、半田づけおよびワイヤーボンディングテストを
行なったがテスト前の試料と同様、良好な半田性および
ワイヤーボンディング性が得られた０ 以上の方法によって得られたステンレス鋼リードフレー
ムの半田性を次の方法によりテス°トした。
■ソルダーテストによる方法
金の極薄メッキを施した５ＵＳ−３０４のリードフレー
ムを本テスト機にセントし、半田の「ぬれ」現象を電気
的に検知したが、半田の表面張力による浸漬初期の反発
現象が少なく、極めて良好な「ぬれ」性を計測し、同一
条件でテストしたリン青銅への半田性よりも優れている
ことが判明した。
ムを本テスト機にセントし、半田の「ぬれ」現象を電気
的に検知したが、半田の表面張力による浸漬初期の反発
現象が少なく、極めて良好な「ぬれ」性を計測し、同一
条件でテストしたリン青銅への半田性よりも優れている
ことが判明した。
■半田槽によるテスト
錫６：鉛４の半田を半田槽に溶かし、温度２３０℃にセ
ットし、この発明による極薄金メッキしだＳ Ｕ’Ｓ
−４３’０．５ＵＳ−３０４，５ＵＳ−１１６，５ＵＳ
−６５１の各リードフレーム材を、表面をトリクロルエ
タンで清浄し、フラックスなしの状態で、６秒および５
秒の浸漬時間で半田づけしたが、いずれも良好な半田性
を示し、すべて９５係以上の「半田の９」を認めた。
ットし、この発明による極薄金メッキしだＳ Ｕ’Ｓ
−４３’０．５ＵＳ−３０４，５ＵＳ−１１６，５ＵＳ
−６５１の各リードフレーム材を、表面をトリクロルエ
タンで清浄し、フラックスなしの状態で、６秒および５
秒の浸漬時間で半田づけしたが、いずれも良好な半田性
を示し、すべて９５係以上の「半田の９」を認めた。
■電気半田ゴテによるテスト
市販の電気半田ゴテで、線状ヤニ人９半田（錫６：鉛４
）を用い、極薄金メッキした５ＵＳ−１０４のリードフ
レーム材と、同じ＜極薄金メッキＬ、７’ｔ８ＵＳ −
′５１６−ＬｔＤｅｏ、２陥のリードフレーム材とを半
田づけしだが、半田性の優れた接合を認め、組成の異な
るステンレス鋼の半田も何等支障のないことを発見した
。
）を用い、極薄金メッキした５ＵＳ−１０４のリードフ
レーム材と、同じ＜極薄金メッキＬ、７’ｔ８ＵＳ −
′５１６−ＬｔＤｅｏ、２陥のリードフレーム材とを半
田づけしだが、半田性の優れた接合を認め、組成の異な
るステンレス鋼の半田も何等支障のないことを発見した
。
■引張強度テスト
極薄金メッキした５ＵＳ−３０４のリードフレーム材２
枚を、錫６：鉛４の半田で半田づけしたものの引張り強
度は＋２０°Ｃで鉄の３２〜４．５ Ｋｑ ／−に対し
３〜４．１ Ｋ９／−であったが、＋１００℃に於いて
は鉄の１．６〜２、４ Ｋｇ／−に対し１．４〜２．６
Ｋ９−／−と鉄よりも優れた引張り強度を示しだ。
枚を、錫６：鉛４の半田で半田づけしたものの引張り強
度は＋２０°Ｃで鉄の３２〜４．５ Ｋｑ ／−に対し
３〜４．１ Ｋ９／−であったが、＋１００℃に於いて
は鉄の１．６〜２、４ Ｋｇ／−に対し１．４〜２．６
Ｋ９−／−と鉄よりも優れた引張り強度を示しだ。
■ステンレス鋼す−ドフレーム材Ｋ、Ａｕ、’Ａｇ。
ＰｄＸＰｄ −Ｎｉ 、 Ａｕ −Ａｇ、 Ａｕ−Ｐｄ
、 Ａｕ −ＣＵを各々極薄メッキし、２週間放置後こ
れらの単独、またはこれ等の２〜３種の製品の結合半田
づけをしたが、Ａｕが最も半田性に優れ、Ａｇ、 Ａｕ
−ＡｇユＡｕ−Ｃｕ、 Ａｕ−Ｐｄ。
、 Ａｕ −ＣＵを各々極薄メッキし、２週間放置後こ
れらの単独、またはこれ等の２〜３種の製品の結合半田
づけをしたが、Ａｕが最も半田性に優れ、Ａｇ、 Ａｕ
−ＡｇユＡｕ−Ｃｕ、 Ａｕ−Ｐｄ。
ＰｄＸＰｄ−Ｎｉの順に半田性が劣って行くことが判っ
た。
た。
この発明によって得られたリードフレームに自動ワイヤ
ーボンディング機により、線径２５μｍの金線をボンデ
ィングしたが、従来のＣｕ−８ｎ−Ｐ、 Ｎｉ−Ｆｅ合
金にメッキしたものと同等か、それ以上のボンディング
効果を認めだ。
ーボンディング機により、線径２５μｍの金線をボンデ
ィングしたが、従来のＣｕ−８ｎ−Ｐ、 Ｎｉ−Ｆｅ合
金にメッキしたものと同等か、それ以上のボンディング
効果を認めだ。
また、ボンディングした金線の接合強度は平均７ｇあり
、半導体用リードフレームとして支障のない材料である
ことが判明した。
、半導体用リードフレームとして支障のない材料である
ことが判明した。
以上説明したように、ステンレス鋼をリードフレームに
使用する場合、ステンレス鋼の持つ最大の欠一点である
半田性とワイヤーボンディング性がこの発明によシ解決
され、従来使用されているリードフレーム用素材に比べ
、耐蝕性とクリープ特性に優れ、且つ最も廉価なので、
一般半導体用リードフレームとしての利用は勿論、苛酷
な使用条件下の自動車搭載用電子機器、或いは機械、航
空機、兵器などの広範な分野に用いて、信頼性および経
済性の高い新規な電子材料としての利用が可能となり、
工業上、極めて有利な発明である。
使用する場合、ステンレス鋼の持つ最大の欠一点である
半田性とワイヤーボンディング性がこの発明によシ解決
され、従来使用されているリードフレーム用素材に比べ
、耐蝕性とクリープ特性に優れ、且つ最も廉価なので、
一般半導体用リードフレームとしての利用は勿論、苛酷
な使用条件下の自動車搭載用電子機器、或いは機械、航
空機、兵器などの広範な分野に用いて、信頼性および経
済性の高い新規な電子材料としての利用が可能となり、
工業上、極めて有利な発明である。
Claims (1)
- リードフレーム形のステンレス鋼の表面に金、銀、バラ
ジュウムおよびニッケルのうちの一種またはその合金を
直接極薄メッキし、メッキすべき上記金属またはその合
金の付着量は、ステンレス鋼の色調と上記金属またはそ
の合金の色調との中間の色調を呈する程度であることを
特徴とする半田性およびボンディング５性を付与してな
るＩＣ用リードフレーム
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58065174A JPS59191359A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | Ｉｃ用リ−ドフレ−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58065174A JPS59191359A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | Ｉｃ用リ−ドフレ−ム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59191359A true JPS59191359A (ja) | 1984-10-30 |
Family
ID=13279265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58065174A Pending JPS59191359A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | Ｉｃ用リ−ドフレ−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59191359A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04152661A (ja) * | 1990-10-17 | 1992-05-26 | Hitachi Cable Ltd | Ｉｃ用リードフレーム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5211865A (en) * | 1975-07-15 | 1977-01-29 | Allegheny Ludlum Ind Inc | Metal strips for lead frame and method of the same |
| JPS5493639A (en) * | 1977-12-30 | 1979-07-24 | Seiko Epson Corp | Plating method |
| JPS55102260A (en) * | 1979-01-31 | 1980-08-05 | Nippon Gakki Seizo Kk | Leadframe |
-
1983
- 1983-04-15 JP JP58065174A patent/JPS59191359A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5211865A (en) * | 1975-07-15 | 1977-01-29 | Allegheny Ludlum Ind Inc | Metal strips for lead frame and method of the same |
| JPS5493639A (en) * | 1977-12-30 | 1979-07-24 | Seiko Epson Corp | Plating method |
| JPS55102260A (en) * | 1979-01-31 | 1980-08-05 | Nippon Gakki Seizo Kk | Leadframe |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04152661A (ja) * | 1990-10-17 | 1992-05-26 | Hitachi Cable Ltd | Ｉｃ用リードフレーム |
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