JPS63230884A - リ−ドフレ−ム用析出強化型銅合金の表面処理方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主としてリードフレーム用析出強化型銅合金の
表面処理方法に関する。

〔従来の技術〕

一般にトランジスタやＩＣなどの電子部品の実装には、
リードフレームが用いられている。リードフレームは中
央部分にＳｉチップを搭載するタブ部、その周囲にイン
ナーリード部、更にその外周にアウターリード部が設け
られた金属成形体で、タブ部にはＳｉチップがろう材に
よりグイボンドされ、Ｓｉチップとインナーリード部と
が金属細線によりワイヤーボンドされ、次いでタブ部と
インナーリード部とがレジンによりモールド封止され、
封止部より露出されたアウターリード部は５ｎ−１０％
ｐｂ合金などの半田が予備的にホットディップなどによ
りコーティングされる。

上記において、Ｓ＋チップのグイボンド、ワイヤーボン
ド、モールド封止などの工程は通常大気中で１５０〜３
００℃に加熱して行われるため、アウターリード部に厚
い酸化膜が形成される。この酸化膜は通常のフラックス
では除去し得す、半田ぬれ性を著しく害する。そこで半
田コーティングに際しては、予め半田ぬれ性を良好にす
るとともに、レジン封止のパリとりで生じる加工変質層
を除去する目的で、アウターリード部表面を酸などで１
〜１０μ溶解し除去することが行われる。

従来、リードフレームにはＳｎ、Ｎｉ、Ｆｅなどが配合
された固溶型のＣｕ合金が多用され、その表面処理には
廃液の処理が容易で、廉価な硫酸−過酸化水素系処理液
が主に用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

近年、半導体パッケージの高密度化、小型化に伴って、
高強度、高導電性のリードフレームが要求されるように
なり、これに対応してＣｕマトリックス中に合金元素を
微細に析出させて強度と導電率の向上を計った析出強化
型銅合金が種々開発されている。

上記の析出物は金属または金属間化合物などからなり、
これらは従来の硫酸−過酸化水素系処理液によっては溶
解されずに銅合金表面に残留して、外観が黒色を呈しま
た半田ぬれ性を阻害するため、析出強化型銅合金をリー
ドフレームに実用していく上で重大な支障を来たしてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はかかる状況に鑑みなされたちの゛で、その要旨
とするところは、析出合金元素を０．１〜５ｗｔ％（以
下％と略記）含有するリードフレーム用析出強化型銅合
金を、水に酸を１０〜５００ｇ／　ｌ、過酸化物を１〜
２００ｇ／　ｌ、可溶性フッ化物を１〜５０ｇ／１２の
濃度で溶解した処理液を用いて表面処理することを特徴
とするリードフレーム用析出強化型銅合金の表面処理方
法にある。

〔作用〕

上記において析出合金元素とは、Ｃｕマトリックス中に
析出させて用いられる合金元素のことを言い、その析出
物は１種類の元素からなるものでも２種類以上の元素か
らなる金属間化合物でもよい、前者の代表例はＣｒであ
り、後者にはＢｅ−Ｃｕ、Ｚｒ−Ｃｕ、Ｔｉ−Ｎｉ、Ｔ
ｉ−Ｎｉ−５ｎＳＴｉ−Ｆｅ％Ｔｉ−Ｆｅ−５ｎ、Ｎｉ
−３ｎ、Ｎｉ−５ｔ系の金属間化合物またはＦｅ−Ｐ系
化合物などがある。析出合金元素の濃度は合計で０．１
〜５％が望ましいがその理由は、０．１％未満では析出
物量が少ないため、従来の処理液によっても良好な半田
ぬれ性が得られるためであり、また５％を超えると合金
の導電率ならびに加工性が著しく低下するためである。

実用上更に望ましくは０．５〜５％の濃度である。

尚、本発明は、強度の向上を計るために、析出合金元素
に加えてＳｎなどの固溶合金元素を添加した銅合金に適
用しても同様の効果がある。

本発明において、酸はＣｕ合金表面の酸化膜を溶解する
作用を有する。酸としては、Ｃｕの溶解度の高いものが
望ましく、硫酸、硝酸、塩酸、ホウフッ酸、スルファミ
ン酸などが用いられる。酸の濃度を１０〜５００ｇ／　
ｊ！に限定した理由は、Ｌｏｇ／　ｆｌ未滴ではその効
果が十分に発現されず、５ＱＱｇ／　１を超えると銅の
溶解度が著しく低下し、またコスト的にも不利になるた
めである。

過酸化物は、酸素イオンを遊離してＣｕを酸化させる作
用を有し、酸と共存してＣｕを溶解する。

過酸化物としては、過酸化水素（Ｌｏｔ）の他に過硫酸
アンモニウムなどの過硫酸塩が適用される。過酸化物の
濃度を１〜２００ｇ／　ｌに限定した理由は、１ｇノ２
未満ではその作用が十分に発現されず、２００ｇ／　ｌ
を超えるとその作用が顕著となり反応熱により過酸化物
が自己分解して溶解速度がはやまり、制御が困難になる
ためである。

可溶性フッ化物とは、酸−過酸化物系処理液に溶解する
フッ素化合物のことで、このような可溶性フッ化物とし
ては、フッ化水素水、酸性フッ化アンモニウム、中性フ
ッカアンモニウム、酸性フッ化ナトリウム、中性フッ化
ナトリウム、酸性フッ化カリウム、中性フッ化カリウム
、フッ化アルミニウム、フッ化物カドミウム、フッ化マ
ンガン、フッ化ニッケル、フッ化亜鉛などがある。これ
らの可溶性フッ化物はフッ素イオンを遊離して析出物を
分解し溶解する作用を有する。可溶性フッ化物の濃度を
１〜５０ｇ／　ｌに限定した理由は、１ｇ／２未満では
その作用が十分に発現されず、５０ｇ／　ｅを超えると
その効果が飽和するばかりでなく、溶解速度を著しく低
下させるためである。実用上望ましい濃度は５〜２０ｇ
／　ｌである。

フッ化ホウ素酸やフッ化珪素には上記のような効果がな
く、これはフッ素が処理液中で錯イオンとして存在する
ためと考えられる。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例により詳細に説明する。

Ｎ１ｘＳｉの金属間化合物が析出した高強度コルソン合
金（Ｃｕ−３，０％Ｎ　ｉ　−０，６％５ｉ−０，５％
Ｚｎ）および５ｎ−Ｔｉ−Ｎｉ系の金属間化合物が析出
したＥＦＴＥＣ−２００合金（Ｃｕ−２，０％Ｓ　ｎ　
−０，２５％Ｔ　ｉ　−１，５％Ｎ　ｉ　−０，５％Ｚ
ｎ）の条（０，２５ｍｍ’）を７０　Ｘ　３０ｍの短冊
状に切り出し、これを電解脱脂後、ＨＺ　Ｓ　Ｏ４１０
０ｇ／　ｌ、Ｈ，０□　３０ｇ／　ｌを含有する酸溶解
液に第１表に示す各種可溶性フッ化物を添加した処理液
に浸漬して表面を約１０μ溶解してのち、外観および半
田ぬれ性を調べた。尚、上記酸性液には、Ｈ，Ｏ□の安
定化剤として通常用いられるｎ−プロピルアルコールを
１０ｇ／　ｊ！添加した。

半田ぬれ性はＲＡＭ型フラックス（ムラタ製作所ソルダ
ーライトＬ−３５）を用い、２３５°Ｃの共晶半田浴に
３秒間ディップして半田付着面積を測定し、百分率であ
られした。

第１表より明らかなようにコルソン合金およびＥＦＴＥ
Ｃ−２００合金ともに、本発明法により処理したもの（
１〜１６）は表面に析出物が残留しないため外観が美麗
で、半田ぬれ性が極めて優れている。これに対し従来法
により処理したもの（２５，２６）は、表面に析出物が
残留しているため外観が真黒色を呈し、半田ぬれ性は１
０％と低い値を示している。

比較法のうち、可溶性フッ化物の添加量が限定範囲を下
履るもの（１７〜２０．２２〜２４）は表面の析出物を
十分に除去できないため外観が黒褐色または真黒色を呈
し、半田ぬれ性も１５〜３０％と低い値である。またフ
ッ素が錯イオンとして存在するフッ化ホウ素酸（２１）
は外観、半田ぬれ性ともに劣る。

可溶性フッ化物の濃度が限定範囲を超えるものは溶解速
度が速すぎて、実用的でないので特性調査から除外した
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来の処理液に可溶性フッ化物を添加
するだけで、析出合金元素を含有するり一ドフレーム用
析出強化型銅合金の表面を、析出物が残留しない美麗な
半田ぬれ性に優れた面に処理できるので、電子部品の製
造などにおいて顕著な効果を奏する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 析出合金元素を０．１〜５ｗｔ％含有するリードフレー
   ム用析出強化型銅合金を、水に酸を１０〜５００ｇ／ｌ
   、過酸化物を１〜２００ｇ／ｌ、可溶性フッ化物を１〜
   ５０ｇ／ｌの濃度で溶解した処理液を用いて表面処理す
   ることを特徴とするリードフレーム用析出強化型銅合金
   の表面処理方法。