JPS61119667A - アルミニウム薄層の蒸着方法 - Google Patents
アルミニウム薄層の蒸着方法Info
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- JPS61119667A JPS61119667A JP23988284A JP23988284A JPS61119667A JP S61119667 A JPS61119667 A JP S61119667A JP 23988284 A JP23988284 A JP 23988284A JP 23988284 A JP23988284 A JP 23988284A JP S61119667 A JPS61119667 A JP S61119667A
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- Japan
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
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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】
イ、産業上の利用分野
この発明は例えばＩＣとリードフし−ムとをボンディン
グワイヤで接続する場合等において、部材の表直にアル
ミニウムの薄層をコーティングする方法に関するもので
ある。
グワイヤで接続する場合等において、部材の表直にアル
ミニウムの薄層をコーティングする方法に関するもので
ある。
口、従来技術とその欠点
ＩＣとリードフレームを接続するには第１図のように、
８ｉチツプ（ＩＣり（１）の電極（５）とリードフレー
ム（２）の表面にメッキ或いはクラッドされたＡｕ、Ａ
ｆ、或いはＡＪの電極（３）をＡｕ或いはＡｅのボンデ
ィングワイヤ（４）で接続させて外部電極に接続してい
る。ＩＣチップ上のＡ６電極は真空蒸着その他の方法で
行われる。一方リードフレーム（２）としては銅合金、
鉄ニツケル合金等の材料が使用され、リードフレームの
電極（３）には一般にＡｕ、ＡｆＩの貴金属をメッキし
たものが用いられているが、ボンディングワイヤ（４）
としてＡｕを用いるとボンディングワイヤ並びにメッキ
材料の貴責は高価でアリ、一方ボンデイングワイヤ（４
）としてＡｌを用いると接続部に発生するＡｕ−Ａｌ、
Ａｙ−Ａｌの金属間化合物による脆化があり大きな問
題となっている。金属間化合物の発生をなくするため電
極としてＡｌを使用し例えばＡｌ箔をクラッドすること
が考えられるが、このクラッド法ではＡｌ箔のクラッド
する際の方向性、クラッド部の寸法精度等から制約があ
り、すべてのリードフレーム形状に適合させることは困
難であった。
８ｉチツプ（ＩＣり（１）の電極（５）とリードフレー
ム（２）の表面にメッキ或いはクラッドされたＡｕ、Ａ
ｆ、或いはＡＪの電極（３）をＡｕ或いはＡｅのボンデ
ィングワイヤ（４）で接続させて外部電極に接続してい
る。ＩＣチップ上のＡ６電極は真空蒸着その他の方法で
行われる。一方リードフレーム（２）としては銅合金、
鉄ニツケル合金等の材料が使用され、リードフレームの
電極（３）には一般にＡｕ、ＡｆＩの貴金属をメッキし
たものが用いられているが、ボンディングワイヤ（４）
としてＡｕを用いるとボンディングワイヤ並びにメッキ
材料の貴責は高価でアリ、一方ボンデイングワイヤ（４
）としてＡｌを用いると接続部に発生するＡｕ−Ａｌ、
Ａｙ−Ａｌの金属間化合物による脆化があり大きな問
題となっている。金属間化合物の発生をなくするため電
極としてＡｌを使用し例えばＡｌ箔をクラッドすること
が考えられるが、このクラッド法ではＡｌ箔のクラッド
する際の方向性、クラッド部の寸法精度等から制約があ
り、すべてのリードフレーム形状に適合させることは困
難であった。
そこでリードフレームにＡｌを真空蒸着して電極を形成
する方法が提案された。即ち第２図に示すように真空室
αηを排気管００から１０−４〜１Ｏ−７Ｔｏｒｒに排
気し、真空室内に置かれた坩堝（６）内のＡＢＯ３に電
子ビーム発生器（２）からの電子ビーム（７）を照射し
てＡｌα］を気相化（８）させ、上部に置いたマスキン
グしたリードフレーム（９）にＡｎを蒸着させる方法で
ある。
する方法が提案された。即ち第２図に示すように真空室
αηを排気管００から１０−４〜１Ｏ−７Ｔｏｒｒに排
気し、真空室内に置かれた坩堝（６）内のＡＢＯ３に電
子ビーム発生器（２）からの電子ビーム（７）を照射し
てＡｌα］を気相化（８）させ、上部に置いたマスキン
グしたリードフレーム（９）にＡｎを蒸着させる方法で
ある。
しかしながらこの蒸着法で造られるリードフレーム、Ｉ
ＣのＡＩ電極には次ぎの問題点がある。
ＣのＡＩ電極には次ぎの問題点がある。
（１）蒸着の際のリードフレーム表面の油、異物の付着
があるとアルミニウムコーティングした後に薄層の剥離
や発泡を生じる。
があるとアルミニウムコーティングした後に薄層の剥離
や発泡を生じる。
（２）この蒸着法ではＡ６分子がリードフレーム上に柱
状結晶となって層が形成され且つ粗大結晶となるため、
その柱状結晶の界面より水分などが浸透して浸蝕され易
い。例えばレジンモールドするＩＣではレジン中の水分
により粒界浸蝕をうけ、ＩＣの信頼性を害する。
状結晶となって層が形成され且つ粗大結晶となるため、
その柱状結晶の界面より水分などが浸透して浸蝕され易
い。例えばレジンモールドするＩＣではレジン中の水分
により粒界浸蝕をうけ、ＩＣの信頼性を害する。
この欠点を除くため通常の真空蒸着の代わりにＡｌ原子
をイオン化して基板（リードフレーム、ＩＣ等）表面に
電場により衝突させるイオンプレーティング法が開発さ
れ、その方がＡ１層の密着性、耐蝕性を向上させる上で
適当である。ところがこのイオンプレーティング法では
イオン化粒子の析出によって層を形成するので結晶粒子
は微細であり、特に一定の厚さ以上の層を形成せしめる
と微細粒子のため硬度の高い、硬い層となってしまう。
をイオン化して基板（リードフレーム、ＩＣ等）表面に
電場により衝突させるイオンプレーティング法が開発さ
れ、その方がＡ１層の密着性、耐蝕性を向上させる上で
適当である。ところがこのイオンプレーティング法では
イオン化粒子の析出によって層を形成するので結晶粒子
は微細であり、特に一定の厚さ以上の層を形成せしめる
と微細粒子のため硬度の高い、硬い層となってしまう。
ボンディングワイヤを電極に接続するには一般に超音波
ワイヤボンディングをするが、ＩＣやリードフレームの
電極をこの方法で形成するとその硬さのため超音波ボン
ディングでは高パワーを必要としその他種々の問題点が
ある欠点がある。
ワイヤボンディングをするが、ＩＣやリードフレームの
電極をこの方法で形成するとその硬さのため超音波ボン
ディングでは高パワーを必要としその他種々の問題点が
ある欠点がある。
ハ１発明の目的
この発明はかかる欠点を解消して密着性を有し耐蝕性に
優れ且つ超音波ボンディングが容易にできるＡ６金属薄
膜（電極）を基板に形成せしめ得ろ蒸着法を提供するこ
とを目的とする。
優れ且つ超音波ボンディングが容易にできるＡ６金属薄
膜（電極）を基板に形成せしめ得ろ蒸着法を提供するこ
とを目的とする。
二８発明の開示
この発明は金属、セラミック或いは有機物の表面に薄層
をコーティング方法において、該表面にまず真空蒸着法
によりＡｌコーティングをしたのち、ただちに連続的に
イオンプレーティング方法によりその表面にＡｊ？をコ
ーティングすることを特徴とするコーティング方法であ
る。
をコーティング方法において、該表面にまず真空蒸着法
によりＡｌコーティングをしたのち、ただちに連続的に
イオンプレーティング方法によりその表面にＡｊ？をコ
ーティングすることを特徴とするコーティング方法であ
る。
本発明において第１段の真空蒸着層は少なくとも１．５
μｍ以上の厚さで而も第２段のイオンプレーティング層
の３倍以上の厚さとすることが必要である。また第２段
のイオンプレーティング層は０．５〜２．０μｍ、好ま
しくは０．５〜１．０μ７７２とするのが適当である。
μｍ以上の厚さで而も第２段のイオンプレーティング層
の３倍以上の厚さとすることが必要である。また第２段
のイオンプレーティング層は０．５〜２．０μｍ、好ま
しくは０．５〜１．０μ７７２とするのが適当である。
第１段の真空蒸着層が１．５μｍより薄いと超音波ボン
ディングでのボンディング性が悪く、イオンプレーティ
ング層の３倍の厚さより薄いとイオンプレーティング層
の硬さが大きく影響して同様にボンディングワイヤ性が
良くない。またイオンプレーティング層が０．５ｔｔｍ
より薄いとイオンプレーティングの緻密な膜が完全に得
られず、従って耐蝕性の点で劣り、２．０ｐｍ以上の厚
い膜とすると硬いイオンプレーティング層によりボンデ
ィング性が悪化するからである。
ディングでのボンディング性が悪く、イオンプレーティ
ング層の３倍の厚さより薄いとイオンプレーティング層
の硬さが大きく影響して同様にボンディングワイヤ性が
良くない。またイオンプレーティング層が０．５ｔｔｍ
より薄いとイオンプレーティングの緻密な膜が完全に得
られず、従って耐蝕性の点で劣り、２．０ｐｍ以上の厚
い膜とすると硬いイオンプレーティング層によりボンデ
ィング性が悪化するからである。
Ａ１層の形成を、まず密着性の良いイオンプレーティン
グ法で行い、次ぎに真空蒸着法による軟質の層を形成し
、該層の耐蝕性の欠陥を更にイオンプレーティングを行
うことが考えられるが、下地のイオンプレーティングの
硬い膜のボンディング性に対する影響を無くするにはイ
オンプレーティング層の厚さの少なくとも３倍以上の厚
さの真空蒸着層を必要とする。即ち１．０μｍイオンプ
レーティングをはじめにもうけると真空蒸着層は８．０
μｍ以上を必要とし、その上に１．０μｍのイオンプレ
ーティング層をもうけねばならず、従って全Ａ！！層は
５．０μｍ以上の厚さとなり、非常に不経済で高価な膜
形成となる。即ち２層の代わりに３層コーティングをす
ることは必然的にコストアップとなるので２層以内とし
、しかも耐蝕性とボンディング性の良い層を形成するの
が工業的に望ましいのである。
グ法で行い、次ぎに真空蒸着法による軟質の層を形成し
、該層の耐蝕性の欠陥を更にイオンプレーティングを行
うことが考えられるが、下地のイオンプレーティングの
硬い膜のボンディング性に対する影響を無くするにはイ
オンプレーティング層の厚さの少なくとも３倍以上の厚
さの真空蒸着層を必要とする。即ち１．０μｍイオンプ
レーティングをはじめにもうけると真空蒸着層は８．０
μｍ以上を必要とし、その上に１．０μｍのイオンプレ
ーティング層をもうけねばならず、従って全Ａ！！層は
５．０μｍ以上の厚さとなり、非常に不経済で高価な膜
形成となる。即ち２層の代わりに３層コーティングをす
ることは必然的にコストアップとなるので２層以内とし
、しかも耐蝕性とボンディング性の良い層を形成するの
が工業的に望ましいのである。
ホ、実施例
実施例１
厚さ０．２５顛の４２アロイ（４２％Ｎｉを含む合金）
及び銅合金（オーリン１９５）のリードフレームを第１
段階として真空中で排気しながら１〜３ Ｘ １０−５
Ｔｏｒｒの真空度に維持しながら電子ビーム加熱により
アルミニウムの真空蒸着を行い、２゜０μｍの厚さにリ
ードフレーム表面にＡ１層を形成し、次ぎにＡｒガスを
送入してＡｒガス圧を１０−１〜１０＝ ’Ｉ”ｏｒｒ
にして高周波法により気相化したＡＪ？をイオン化して
前記Ａ１層の上に°１．θμｍのＡ１層を形成した。
及び銅合金（オーリン１９５）のリードフレームを第１
段階として真空中で排気しながら１〜３ Ｘ １０−５
Ｔｏｒｒの真空度に維持しながら電子ビーム加熱により
アルミニウムの真空蒸着を行い、２゜０μｍの厚さにリ
ードフレーム表面にＡ１層を形成し、次ぎにＡｒガスを
送入してＡｒガス圧を１０−１〜１０＝ ’Ｉ”ｏｒｒ
にして高周波法により気相化したＡＪ？をイオン化して
前記Ａ１層の上に°１．θμｍのＡ１層を形成した。
得られたリードフレーム上のＡｌのコーテイング膜は厚
さ３．０μｍのＡＩ１層全都令イオンプレ了ティング法
により形成したものに比し軟質の膜であつた。その膜に
Ａｌのボンディングワイヤを超音波ワイヤボンディング
したところ、いずれのリードフレームにおいてもイオン
プレーティングのみの場合の０．１６Ｗに比し０．１２
Ｗの低パワーででき、ボンディング性が改善されている
ことが分かった。
さ３．０μｍのＡＩ１層全都令イオンプレ了ティング法
により形成したものに比し軟質の膜であつた。その膜に
Ａｌのボンディングワイヤを超音波ワイヤボンディング
したところ、いずれのリードフレームにおいてもイオン
プレーティングのみの場合の０．１６Ｗに比し０．１２
Ｗの低パワーででき、ボンディング性が改善されている
ことが分かった。
実施例２
実施例１の４２７０イのリードフレームにＡ１層を真空
蒸着法、イオンプレーティングの単独及び各種の組み合
わせで形成して性能を比較した。
蒸着法、イオンプレーティングの単独及び各種の組み合
わせで形成して性能を比較した。
表中の耐蝕性は１２０℃×１００％湿度のプレッシャー
クツカーテストを用いて比較した。
クツカーテストを用いて比較した。
その結果は次表の通りであった。
口
〈
〈
〈
つ
Δ
Δ
Δ
この結果から本発明のように真空蒸着法により１．５μ
ｍ以上の厚さでＡｌ コーティングを行い、その上に０
．５〜２．０μｍのイオンプレーティング法により２重
のＡ１層を形成し、且つその際真空蒸着法によるＡ１層
が少なくともイオンプレーティング法によるＡｌｍの３
倍以上の厚さを有するものが、Ａ１層として耐蝕性とボ
ンディング性の両方が良好なものが得られることが分か
る。
ｍ以上の厚さでＡｌ コーティングを行い、その上に０
．５〜２．０μｍのイオンプレーティング法により２重
のＡ１層を形成し、且つその際真空蒸着法によるＡ１層
が少なくともイオンプレーティング法によるＡｌｍの３
倍以上の厚さを有するものが、Ａ１層として耐蝕性とボ
ンディング性の両方が良好なものが得られることが分か
る。
以上の実施例では金属製のリードフレームの場合を説明
したが本発明の方法はセラミックあるいは有機物の表面
にＡ１層を形成する場合にも適用できることは勿論であ
る。
したが本発明の方法はセラミックあるいは有機物の表面
にＡ１層を形成する場合にも適用できることは勿論であ
る。
へ０発明の効果
以上に詳しく説明したように、本発明は金属、セラミッ
ク、或いは有機物の表面にＡＩ薄層をコーティングする
際、該表面に真空蒸着法により気相化したＡＩをコーテ
ィングしたのち、直ちに連続的に言イオンプレーティン
グ法によりその上にＡＩ コーティングを施すことを特
徴とするＡＩココ−ティング法あり、これにより耐蝕性
に優れ且つ超音波ボンディング特性の良好なＡ１層が得
られるものであり、又その作業工程は連続して行えるの
でコストも掛からず、ＩＣやリードフレーム等の電極用
Ａｌ薄層のコーティング法として非常に有効なものであ
る。
ク、或いは有機物の表面にＡＩ薄層をコーティングする
際、該表面に真空蒸着法により気相化したＡＩをコーテ
ィングしたのち、直ちに連続的に言イオンプレーティン
グ法によりその上にＡＩ コーティングを施すことを特
徴とするＡＩココ−ティング法あり、これにより耐蝕性
に優れ且つ超音波ボンディング特性の良好なＡ１層が得
られるものであり、又その作業工程は連続して行えるの
でコストも掛からず、ＩＣやリードフレーム等の電極用
Ａｌ薄層のコーティング法として非常に有効なものであ
る。
第１図はＩＣとリードフレームの接続法を示す正面図、
第２図は真空蒸着法の装置を示す正面断面図である。 （１）・・・Ｉ Ｃ、（２）・・・リードフレーム、（
３）、 （５）・・・電極、 （４）・・・ボンディングワイヤ、（６）・・・坩堝、
（７）・・・電子ビーム、 （８）・・・気相化アルミニウム、 （９）・・・被コーテイング材、 αＯ・・・排気管、
αυ・・・真空室、 （２）・・・電子ビーム発生装置、Ｑ４）・・・プレヒ
ート装置。 代理人 弁理士 １）中 理 夫 第１図 第２図
第２図は真空蒸着法の装置を示す正面断面図である。 （１）・・・Ｉ Ｃ、（２）・・・リードフレーム、（
３）、 （５）・・・電極、 （４）・・・ボンディングワイヤ、（６）・・・坩堝、
（７）・・・電子ビーム、 （８）・・・気相化アルミニウム、 （９）・・・被コーテイング材、 αＯ・・・排気管、
αυ・・・真空室、 （２）・・・電子ビーム発生装置、Ｑ４）・・・プレヒ
ート装置。 代理人 弁理士 １）中 理 夫 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属、セラミック、または有機物の表面に気相化に
よりアルミニウム薄層を蒸着する方法において、該表面
に真空蒸着法によりアルミニウムをコーティングしたの
ち、直ちに連続的にイオンプレーティング法によりアル
ミニウムをコーティングしてアルミニウムの薄層を形成
することを特徴とするアルミニウム薄層の蒸着方法 ２、イオンプレーティング法によるコーティング薄層が
０．５〜２．０μｍであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のアルミニウム薄層の蒸着方法 ３、真空蒸着法によるコーティングの厚さがイオンプレ
ーティング法によるコーティング厚さの３倍以上である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項
記載のアルミニウム薄層の蒸着方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23988284A JPS61119667A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | アルミニウム薄層の蒸着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23988284A JPS61119667A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | アルミニウム薄層の蒸着方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61119667A true JPS61119667A (ja) | 1986-06-06 |
Family
ID=17051280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23988284A Pending JPS61119667A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | アルミニウム薄層の蒸着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61119667A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2843130A1 (fr) * | 2002-08-05 | 2004-02-06 | Usinor | Procede de revetement de la surface d'un materiau metallique, dispositif pour sa mise en oeuvre et produit ainsi obtenu |
-
1984
- 1984-11-14 JP JP23988284A patent/JPS61119667A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2843130A1 (fr) * | 2002-08-05 | 2004-02-06 | Usinor | Procede de revetement de la surface d'un materiau metallique, dispositif pour sa mise en oeuvre et produit ainsi obtenu |
| WO2004015169A2 (fr) * | 2002-08-05 | 2004-02-19 | Usinor | Procede de revetement de la surface d'un materiau metallique, dispositif pour sa mise en oeuvre et produit ainsi obtenu |
| WO2004015169A3 (fr) * | 2002-08-05 | 2004-05-13 | Usinor | Procede de revetement de la surface d'un materiau metallique, dispositif pour sa mise en oeuvre et produit ainsi obtenu |
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