JPS6350492A - Ａｇ被覆導体 - 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） 本発明はダイオード、トランジスタ、ＩＣ，各種センサ
ーなどの電子部品のリード材として使用されるＡｇ被覆
導体に関するものである。

（従来技術） 一般にトランジスタやＩＣなどの電子部品の実装にはリ
ードフレームやリード線がリード材として使用されてい
る。

これらリード材の基体には、従来よりＦｅ　−Ｎｉ　−
導体であるＣｕ又はＣｕ合金が多用されるようＫなった
。これら基体の表面にはＡｇ又はＡｇ合金が被覆され半
田付は性、ボンディング性、耐食性、導電性等の改良が
計られているが、Ａｇは貴金属であるため経済的理由か
ら可及的に薄く被覆することが要求されている。Ａｇ被
覆層が薄くなると半田付けなどでの加熱により基体の金
属元素がＡｇ被覆層へ拡散してＡｇ被覆層の機能が大巾
に低下する場合がある。このため基体とＡｇ被覆層の間
にＮ１などの中間層を設けて拡散を防止する方法が広く
利用されている。又酸素（ＯりはＡｇ中の透過速度が大
きいため、高温工程時又は使用中に高温にさらされると
、容易にＡｇ被覆層を透過してＮ１などの中間層全酸化
させＡｇ被覆層が剥離しやすくなる。これ全防止するた
めにＳｎの層を介在させることも行われている。

（発明が解決しようとする問題点） Ａｇなどが被覆された基体にはＳＬなどの素子が半田付
けされるが、基体と素子の間に生じる熱歪を半田に吸収
させるために半田は４０〜１００μと厚く付ける必要が
ある。

しかるにＮ１など又はＳｎの層を中間に介在させた従来
のＡｇ被覆導体においては、半田の流動性がよいため半
田を厚くつけられないという問題が生じている。又Ｓｎ
の層を中間に介在させたものは、高温工程時又は材料保
管中にＳｎが表面のＡｇ被覆層へ拡散しこれを変色させ
る問題がある、これはＳｎ層が厚い程又ＡＥ被覆層が薄
い程顕著にあられれる。

このようなことからＳｎ層の厚さを必要最小限におさえ
ると、今度はＮ１などの層の酸化防止が不十分になりＡ
ｇ被覆層が剥離する問題がおきる。

（問題点全解決するための手段） 本発明はかかる状況に鑑み種々検討の結果、半田厚付は
性ならびにＡｇ又はＡｇ合金被覆層の密着性（以下Ａｇ
密着性と略す）に優れ、且つ変色をおこさないＡｇ被覆
導体全開発したもので、基体の少なくとも一部表面に第
一の層が被覆され、該被覆層の少なくとも一部表面にＡ
ｇ又はＡｇ合金が被覆された導体、において、これら被
覆層の中間にＳｎ又はＳｎ合金層及びＣｕ、Ｚｎ又はそ
の合金層を順次介在させたことを特徴としたものであり
、父上記において、Ｓｎ又はＳｎ合金層及びＣｕ、　Ｚ
ｎ又はその合金層の厚さがＡｇ又はＡｇ合金層の厚さの
了〜百であり、更に第一の層がＮｉ、Ｃ０１Ｆａ又はそ
の合金からなり、基体がＣｕ又はＣｕ合金からなること
を特徴とするものである。

本発明において、基体にはＮｉ、Ｆｅ　−Ｎｉ、Ｆｅ　
−Ｎｉ−ｆ♂看％の外に放熱性及び導電性が大きいＣｕ
又はＣｕ−８ｎｌＩＣｕ　−Ａｇ、　Ｃｕ−Ｔｉ、Ｃｕ
−Ｃ：ｒ％Ｃｕ　−Ｚｒ１加−Ｚｒ　−Ｏｒ、　Ｇｕ　
−ＦｅなどのＣｕ合金が用いられる。

被覆層のうち基体上に被覆される第−層にはＮｉ、Ｃ０
１Ｆｅ又はＮｉ−Ｃｏ、Ｎｉ　−Ｆｅ、　Ｎｉ−３ｎ％
Ｎｉ　−Ｂ、　Ｎｉ−Ｃｒ、　Ｇｏ　−Ｂ、　Ｇｏ−Ｐ
ｄなどのも合金が用いられ、その厚さはα１μ以上で実
用上は０２〜１０μが望ましい。

最外層となる第四層にはＡｇ又はＡｇ　−Ａｕ、　Ａｇ
　−Ｐｄ、Ａｇ　−Ｓｂ、　Ａｇ　−ＳｎなどのＡｇ合
金が用いられ、その厚さはα５μ以上で、実用上は１〜
１０μが望ましい。

第−層の上に被覆される第二層にはＳｎ又はＳｎ　−Ｚ
ｎ、　Ｓｎ　−Ｐｂ、　５ｎ−Ｃｕ　１Ｓｎ　−Ｃｄ、
　Ｓｎ−Ｐｂ−３ｂなどのＳｎ合金が用いられ、その厚
さはＡｇ又はＡｇ合金の第四層の５〜猫である。

第二層の上に被覆される第三層にはＧｕ、Ｚｎ又はＣｕ
　−Ｚｎ　、　Ｃｕ　−Ｆｅ　、　Ｃｕ　−Ｔｉ、Ｃｕ
　−Ｚｒ　％Ｃｕ　−Ｎｉ、Ｚｎ　−Ｐｂ、　Ｚｎ−Ｉ
ｎ、　Ｃｕ　−Ｚｎ−Ｃｄ、　Ｃｕ　−Ｚｎ　−３ｎな
どの合金が用いられ、その厚さはＡｇ又はＡｇ合金の第
四層の５〜前である。

これらの層はクラッド法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、溶接法
などで被覆できるが電気メツキ法が実用上有利である。

（作　用） 本発明において半田厚付は性が優れる理由は、半田接合
時の高温加熱によって第三層のＣｕ１Ｚｎ又はその合金
が第四層のＡｇ又はＡｇ合金と一緒に半田中へ溶出し、
半田の粘性や表面張力を有利に変化させるためである。

Ａｇ密着性に優れる理由は、Ａｇ中全全透過たＯ！がＳ
ｎ層だけでな（Ｃｕ、Ｚｎ又はその合金層によってもト
ラップされ、Ｎ１などの層の酸化が完全に防止されるた
めである。

Ａｇ被覆層が変色しない理由は、Ａｇ被覆層へのＳｎの
拡散がＣｕ１Ｚｎ又はその合金層によって抑止されるた
めである。

第−層に被覆するＮ１．００％Ｆｅ又はその合金は基体
金属の被覆層への拡散防止、半田喰われの防止及び耐食
性の向上に有用である。Ｆｅは耐食性の点でＮｉ、ＣＯ
又はその合金よりも劣る。

第二層及び第三層の厚さ全第四層のＡｇ　ｇ１厚さ状半
田が生じ、又−５００未満では半田厚付は性及びＡｇ密
着性において所期の効果が得られないためである。

（実施例） 以下に本発明を実施例により詳細に説明する。

０、８　ｍｍφのＣｕ　−０，０５％Ａｇ合金線（ｏｔ
量１１ＰＰｍ）に、常法により電解脱脂、酸洗いしてか
ら、第１表に示す各種材質及び厚さのメッキを施した０
本線材を長さ２４訓に切断し片端全ヘッダー加工し、リ
ードピンとした。次にダイオード製造工程に移り、この
リードピン上に厚さ７５μのｐｂ−２，５％５ｎ−２，
５％Ａｇのプリフォーム箔を介してＳ１ダイオードチツ
プをおき、これ全電気炉にて３４０℃斗分間Ｎｔ−１０
％Ｈｔ気流中で加熱し半田接合した。半田厚付は性は、
上記半田接合において半田がヘッダー面から側面に流下
した量全計測し百分率であられした。次に水接合体全シ
リコンＶジンで３００１：１５分間加熱して封止し、次
いでエポキシ樹脂でモールドし、これ１１７０℃で８時
間エージングした。このサンプルについてリード線部を
捻回してＡｇ被覆層の剥離有無を調べた。又メッキ上り
の線材を７５℃のエアバスに１週間保持し変色を調べた
。

以上の結果は第１表に示した。

第１表よシ明らかなように本発明品（１〜５）は従来品
（１１，１２）に比べて半田厚付は性及びＡｇ密着性に
おいて優れている。従来品（６）は本発明品と同等の性
能であるが、Ａｇの被覆厚さが６μと厚く、本発明によ
ればＡｇの厚さｔＶ−Ｖに節約できる。

比較品において中間層（第二、三層）がＳｎだけのもの
α鵠は半田厚付は性が劣り又変色も生じていす る。中間層が第四層（Ａｇ）の丁を超えているもの（ト
）はＡｇ密着性に劣っている。中間層が第四層（Ａｇ）
のヵ未満のものαＱは半田厚付は性及びＡｇ密着性に劣
っている。

本実施例ではＧｕ　−Ａｇ合金を基体とし、これに電気
メツキ法で各種層を被覆した材料について説明したが、
これに限るものではなく、Ｃｕ又はその他のＣｕ合金又
はＦｅ−Ｎλ−ＧＯ合金等？基体としＰＶＤ法、ＣＶＤ
法、クラッド法などで被覆した材料についても同様の効
果が得られる。

又本実施例では半導体リード材について説明したが、−
紋型子部品及び機器の導体例えばリード、端子、接点、
配線材などにも広く適用できる。

同、各層の電気メツキ条件は下記の通りである。

（１）　　Ｎｉ 液組成：Ｎ１５Ｏａ２４０　ｇｒ／　ｔ、　ＮｉＣ１！
３５ｇｒ／　ｔ。

ＨｓＢＯｓ５０　ｇｒ／　Ｌ、液温：４０℃、電流密度
：ヰ、５Ａ　／　ｄ−０ （２）　　Ｎ１−１０％Ｃ。

液組成：Ｎ１５Ｏ＋２４０ｇｒ／　２％ＣＯ３Ｏ４１５
ｇ、ｒ　／　Ｌ。

ＮｉＣ１ｔ４　ｏ　ｇｒ／ｌ、ＨａＢＯ＋　３０ｇｒ／
　ｔ、液温：４５℃、電流密度：０．５Ａ／ｄ−０ ｐ）　　Ｇ。

液組成：Ｃｏ５０ａ１１００ｇｒ／　ｔ、ＮａＣ１２０
ｇｒ／　ｌ。

ＨＩＢＯｓ４５　ｇｒ／　Ｌ、　液温：２５℃、電流密
度：５Ａ／ｄｉ０ ０）Ｎニー３０％Ｆｅ 液組成：　ｔｌｉｓＯ＋７９　ｇｒ　／　ｔ、Ｆｅ５Ｏ
ｉ　５　Ｉ１ｇｒ／　１％ＨｓＢＯｓｌ　５ｇｒ／ｚ、
　　Ｐ　Ｈ：　Ｌ　５、液温：６０℃、電流密度：Ｌ２
５Ａ／ｄ−０ （５）　　Ｓｎ 液組成：　ＳｎＳＯ４１００ｇｒ／　Ｌ％ＨｔＳＯａ　
５０ｇｒ　／　Ｌ。

βナフトール１ｇｒ／１１ニカワ２　ｇｒ　／　ｌ　、
液温：１５℃、電流密度：ＩＡ／ｄｙ０ （６）　　５ｎ−１０％ｐｂ 液組成：５ｎ（ＢＦ＊　　）ｔｌ　２５ｇｒ／　１％Ｐ
ｂ（ＢＦ４）！８ｇｒ／ｌ、ＨＢＦ４　１００ｇｒ／ｌ
、ＨａＢＯ１ヰ５ｇｒ／ｌ。

βナフトールＬ　５　ｇｒ／　Ｌ、　＝カワ２ｇｒ／１
％液温：１０℃、電流密度：嶋、５Ａ／ｄｒｙ０（７）
Ｃｕ−３０％Ｚｎメッキ 液組成：Ｃ：ｕＣＮ　３０ｇｒ／　ｔ、　　Ｚｎ（ＣＮ
　）ｔ　１０ｇｒ　／　Ｌ　。

Ｎ２ＬＣＮ５０　ｇｒ　／　、Ｌ　％Ｎａ＊ＣＯ＋　　
３０ｇｒ　／　ｌ、液温：ヰ５℃、電流密度：０５Ａ／
ｄｍ’。

（８）　　Ｃｕメッキ 液組成：ＣｕＣＮ　６０ｇｒ／　ｔｌＮａｃＮ　７０ｇ
ｒ／　Ｌ。

ＮａＯＨ１５ｇｒ　／　ｔ、　　Ｐ　Ｈ：　１２．４、
液温：６０℃、電流密度：　Ｌ　５　Ａ／６ｒｒ１０ （９）　　Ｚｎ 液組成：ＺｎＣＮ　６０ｇｒ　／　ｔ、ｌＮａＣＮ　４
０ｇｒ／　ｔ。

ＮａＯＨ８０ｇｒ／　Ｌ　、液温：２５℃、電流密度：
ＩＡ　／　ｄ−０ Ｑｆ）　　Ａｇ （ストライクメッキ） 液組成：　ＡｇＣＮ　３ｔｇｒ　／　Ａ、　ＫＣＮ　４
０　ｇｒ　／　Ｌ、液温：２５℃、電流密度・時間：１
０Ａ／ｄｍ’−’＋ｔ６Ｇ （厚付メッキ） 液組成：　ＡｇＣＮ　５０ｇｒ／　１％ＫＧＮ　１００
ｇｒ／　ｚ１液温：２５℃、電流密度：５Ａ／ｄｉ０（
発明の効果） 本発明のＡｇ被覆導体は半田厚付は性ならびにＡｇ密着
性が優れ、表面変色をおこすことがなく、高価なＡｇの
使用量を節約することもできる等工業上顕著な効果を奏
するものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体の少なくとも一部表面に第一の層が被覆され
   、該被覆層の少なくとも一部表面にＡｇ又はＡｇ合金が
   被覆された導体において、これら被覆層の中間にＳｎ又
   はＳｎ合金層及びＣｕ、Ｚｎ又はその合金層を順次介在
   させたことを特徴とするＡｇ被覆導体。
2. （２）Ｓｎ又はＳｎ合金層及びＣｕ、Ｚｎ又はその合金
   層の厚さがＡｇ又はＡｇ合金層の厚さの１／５−１／５
   ００であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のＡｇ被覆導体。
3. （３）第一の層がＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ又はその合金からな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＡｇ被
   覆導体。
4. （４）基体がＣｕ又はＣｕ合金からなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のＡｇ被覆導体。