JPH0529517A - 半導体装置用リードフレーム - Google Patents
半導体装置用リードフレームInfo
- Publication number
- JPH0529517A JPH0529517A JP3179940A JP17994091A JPH0529517A JP H0529517 A JPH0529517 A JP H0529517A JP 3179940 A JP3179940 A JP 3179940A JP 17994091 A JP17994091 A JP 17994091A JP H0529517 A JPH0529517 A JP H0529517A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光沢Ｎｉめっき層を設けた基板上に、フラック
スなしでもより低温下で、はんだ付けが可能な半導体装
置用リードフレーム基体を提供すること。 【構成】図１において、本発明の半導体装置用リードフ
レームはリードフレームの基体１上に光沢Ｎｉめっき層
２を設け、これに積層してＮｉ−Ｐ合金めっき層３を設
け、更にその上にＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき層４を設け
たものである。
スなしでもより低温下で、はんだ付けが可能な半導体装
置用リードフレーム基体を提供すること。 【構成】図１において、本発明の半導体装置用リードフ
レームはリードフレームの基体１上に光沢Ｎｉめっき層
２を設け、これに積層してＮｉ−Ｐ合金めっき層３を設
け、更にその上にＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき層４を設け
たものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置用リードフ
レームのめっき構造に係り、特にＮｉめっきのはんだぬ
れ性を改善したリードフレームに関する。
レームのめっき構造に係り、特にＮｉめっきのはんだぬ
れ性を改善したリードフレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体用リードフレームのめっき膜に要
求される機能は、ワイヤボンディング性、ダイボンディ
ング性特にすぐれていることは勿論であるが、特に、ア
ウターリードピンのめっき膜について、基板実装上の点
からすぐれたはんだぬれ性が求められる。
求される機能は、ワイヤボンディング性、ダイボンディ
ング性特にすぐれていることは勿論であるが、特に、ア
ウターリードピンのめっき膜について、基板実装上の点
からすぐれたはんだぬれ性が求められる。
【０００３】特に、高出力用ＩＣでは組立時および使用
時の熱衝撃に耐えるため、下地にＮｉのめっき層を設
け、素子搭載部にのみ銀めっきを設けた部分めっきリー
ドフレームが使用されており、アウターリードピンは、
Ｎｉめっきで被覆されている。Ｎｉは、耐食性酸化被膜
を形成し易く、はんだぬれ性は不良なので、ぬれ性をよ
くするためにはフラックスを使用しなければならない。
時の熱衝撃に耐えるため、下地にＮｉのめっき層を設
け、素子搭載部にのみ銀めっきを設けた部分めっきリー
ドフレームが使用されており、アウターリードピンは、
Ｎｉめっきで被覆されている。Ｎｉは、耐食性酸化被膜
を形成し易く、はんだぬれ性は不良なので、ぬれ性をよ
くするためにはフラックスを使用しなければならない。
【０００４】Ｎｉめっき層とはんだ層の間に、リンを含
んだＮｉめっき層を設ける公知例として、特公昭６０−
３３３１２号公報、コバルトを含有したＮｉめっき層上
に、コバルトを含有したリン含有Ｎｉめっき層を設ける
公知例として特公昭６１−２２４５８号公報などがあげ
られる。
んだＮｉめっき層を設ける公知例として、特公昭６０−
３３３１２号公報、コバルトを含有したＮｉめっき層上
に、コバルトを含有したリン含有Ｎｉめっき層を設ける
公知例として特公昭６１−２２４５８号公報などがあげ
られる。
【０００５】いずれにしても、リードピンに溶融はんだ
を設けた後、残留フラックスを除去するために、フロン
系溶剤またはトリクロルエチレンに代表される塩素系有
機溶剤で後洗浄をしなければならない。
を設けた後、残留フラックスを除去するために、フロン
系溶剤またはトリクロルエチレンに代表される塩素系有
機溶剤で後洗浄をしなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年、地
球的規模の環境問題等から、前記のフロンおよび有機溶
剤の使用については禁止もしくは制限される傾向にあ
り、ＩＣなど電子部品の後洗浄に対しては厳しい状況に
なりつつある。
球的規模の環境問題等から、前記のフロンおよび有機溶
剤の使用については禁止もしくは制限される傾向にあ
り、ＩＣなど電子部品の後洗浄に対しては厳しい状況に
なりつつある。
【０００７】したがって、はんだ付けには非塩素系のフ
ラックスを使用するか、あるいはフラックスなしでもは
んだぬれ性のよいＮｉめっき方法を開発するかなどの手
段をとらなければならない。
ラックスを使用するか、あるいはフラックスなしでもは
んだぬれ性のよいＮｉめっき方法を開発するかなどの手
段をとらなければならない。
【０００８】Ｎｉめっきのはんだぬれ性を改善するため
には、めっきの光沢化が効果があることは経験的に認め
られているが、現状では、光沢Ｎｉめっきの場合は、は
んだ付温度が高いため、より低温のはんだ付温度で、フ
ラックスなしの状態下でも接合可能なＮｉめっき手段の
開発が求められていた。
には、めっきの光沢化が効果があることは経験的に認め
られているが、現状では、光沢Ｎｉめっきの場合は、は
んだ付温度が高いため、より低温のはんだ付温度で、フ
ラックスなしの状態下でも接合可能なＮｉめっき手段の
開発が求められていた。
【０００９】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解消し、光沢Ｎｉめっき層を設けた基板上に、フラック
スなしでもより低温下で、はんだ付けが可能な半導体装
置用リードフレーム基体を提供することである。
解消し、光沢Ｎｉめっき層を設けた基板上に、フラック
スなしでもより低温下で、はんだ付けが可能な半導体装
置用リードフレーム基体を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る半導体装置用リードフレームの構成は、
リードフレームの基体上に、光沢Ｎｉめっき層を設け、
これに積層してＮｉ−Ｐ合金めっき層を設け、そらにそ
の上にＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき層を設けるようことを
特徴とするものである。
の本発明に係る半導体装置用リードフレームの構成は、
リードフレームの基体上に、光沢Ｎｉめっき層を設け、
これに積層してＮｉ−Ｐ合金めっき層を設け、そらにそ
の上にＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき層を設けるようことを
特徴とするものである。
【００１１】図を用いて説明すると、図１において、本
発明の半導体装置用リードフレームはリードフレームの
基体１上に光沢Ｎｉめっき層２を設け、これに積層して
Ｎｉ−Ｐ合金めっき層３を設け、更にその上にＮｉ−Ｃ
ｏ−Ｐ合金めっき層４を設けたものである。
発明の半導体装置用リードフレームはリードフレームの
基体１上に光沢Ｎｉめっき層２を設け、これに積層して
Ｎｉ−Ｐ合金めっき層３を設け、更にその上にＮｉ−Ｃ
ｏ−Ｐ合金めっき層４を設けたものである。
【００１２】本発明において、リードフレーム基体とし
ては銅、銅合金または鉄合金を用いる。
ては銅、銅合金または鉄合金を用いる。
【００１３】半導体装置用基板上に設ける光沢Ｎｉめっ
き層の厚さは、基板材料からの金属の拡散を抑え、ワイ
ヤボンディング性を確保するために２μｍ以上必要であ
る。最上層に設けるＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき層は単独
で極めて優れたはんだ付け性を示す。また中間層のＮｉ
−Ｐ合金めっき層も光沢Ｎｉめっき層よりはんだ付け性
は良い。しかしこれらのめっき層は非常に硬くて危いた
め、折り曲げ加工の必要な電子部品には厚くめっきでき
ない。したがって光沢Ｎｉめっき層を下地めっきとして
約３μｍ設けた後に、Ｎｉ−Ｐ合金めっき層を約０．１
５μｍ設け、さらに優れたはんだ付け性を提供するため
に最上層にＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっきを約０．０３μｍ
設ける３層構造としてめっきする。このめっき法により
はんだ付け性は、光沢Ｎｉめっき層単独及びＮｉ−Ｐ／
光沢Ｎｉの２層めっきの場合よりも著しく向上し、また
折り曲げ加工に伴うめっき割れ現象は起きない。下地の
光沢Ｎｉめっき層の厚さは２〜５μｍ程度、中間層のＮ
ｉ−Ｐ合金めっきと最上層のＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき
の厚さは合計して０．０５〜０．２μｍの範囲がよい。
Ｎｉ−Ｐ層とＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき層の合計厚さを
０．２μｍより厚く設けると、電子部品を曲げ加工した
際に、めっき割れ現象が起きる恐れがある。本発明で採
用したＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき層の一部を採取して、
組成分析を行った結果、Ｃｏは０．３〜２０重量％程
度、Ｐは２〜１５重量％程度含有した場合、はんだ付け
性が最も良好であることが分かった。
き層の厚さは、基板材料からの金属の拡散を抑え、ワイ
ヤボンディング性を確保するために２μｍ以上必要であ
る。最上層に設けるＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき層は単独
で極めて優れたはんだ付け性を示す。また中間層のＮｉ
−Ｐ合金めっき層も光沢Ｎｉめっき層よりはんだ付け性
は良い。しかしこれらのめっき層は非常に硬くて危いた
め、折り曲げ加工の必要な電子部品には厚くめっきでき
ない。したがって光沢Ｎｉめっき層を下地めっきとして
約３μｍ設けた後に、Ｎｉ−Ｐ合金めっき層を約０．１
５μｍ設け、さらに優れたはんだ付け性を提供するため
に最上層にＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっきを約０．０３μｍ
設ける３層構造としてめっきする。このめっき法により
はんだ付け性は、光沢Ｎｉめっき層単独及びＮｉ−Ｐ／
光沢Ｎｉの２層めっきの場合よりも著しく向上し、また
折り曲げ加工に伴うめっき割れ現象は起きない。下地の
光沢Ｎｉめっき層の厚さは２〜５μｍ程度、中間層のＮ
ｉ−Ｐ合金めっきと最上層のＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき
の厚さは合計して０．０５〜０．２μｍの範囲がよい。
Ｎｉ−Ｐ層とＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき層の合計厚さを
０．２μｍより厚く設けると、電子部品を曲げ加工した
際に、めっき割れ現象が起きる恐れがある。本発明で採
用したＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき層の一部を採取して、
組成分析を行った結果、Ｃｏは０．３〜２０重量％程
度、Ｐは２〜１５重量％程度含有した場合、はんだ付け
性が最も良好であることが分かった。
【００１４】中間層のＮｉ−Ｐめっき層の組成はＰ含有
量が２〜１５重量％程度で、残部をＮｉが占める。Ｐ含
有量１５％以上の皮膜を析出させるめっき液は、液中の
亜リン酸（Ｈ3 ＰＯ3 ）濃度が高く、析出効率が低下す
るため、Ｐ含有量の上限は１５％程度で良い。
量が２〜１５重量％程度で、残部をＮｉが占める。Ｐ含
有量１５％以上の皮膜を析出させるめっき液は、液中の
亜リン酸（Ｈ3 ＰＯ3 ）濃度が高く、析出効率が低下す
るため、Ｐ含有量の上限は１５％程度で良い。
【００１５】下地のＮｉ層は光沢めっきである方が良
く、めっき液には光沢剤及び応力緩和剤が添加される。
く、めっき液には光沢剤及び応力緩和剤が添加される。
【００１６】
【実施例】（試料作製）銅合金から成るリードフレーム
を脱脂及び酸洗により清浄化した後、全面に下記に示す
組成のめっき液を用いて、 （光沢Ｎｉめっき液組成） ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ ２４０ｇ／ｌ ＮｉＣＩ2 ・６Ｈ2 Ｏ ４０ｇ／ｌ Ｈ3 ＢＯ3 ４０ｇ／ｌ 荏原ユージライト ＃６１ ５ｍｌ／ｌ 〃 ＃６３ １０ｍｌ／ｌ 光沢Ｎｉめっき電流密度４Ａ／ｄｍ2 で約３μｍ設け
た。
を脱脂及び酸洗により清浄化した後、全面に下記に示す
組成のめっき液を用いて、 （光沢Ｎｉめっき液組成） ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ ２４０ｇ／ｌ ＮｉＣＩ2 ・６Ｈ2 Ｏ ４０ｇ／ｌ Ｈ3 ＢＯ3 ４０ｇ／ｌ 荏原ユージライト ＃６１ ５ｍｌ／ｌ 〃 ＃６３ １０ｍｌ／ｌ 光沢Ｎｉめっき電流密度４Ａ／ｄｍ2 で約３μｍ設け
た。
【００１７】この上に次（Ｎｉ−Ｐめっき液）に示す組
成のめっき液を用いて、 （Ｎｉ−Ｐめっき液組成） ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ １６０ｇ／ｌ ＮｉＣＩ2 ・６Ｈ2 Ｏ ４０ｇ／ｌ Ｈ3 ＰＯ3 １０ｇ／ｌ Ｎｉ−Ｐ合金めっき電流密度４Ａ／ｄｍ2 で約０．１５
μｍ設けた。
成のめっき液を用いて、 （Ｎｉ−Ｐめっき液組成） ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ １６０ｇ／ｌ ＮｉＣＩ2 ・６Ｈ2 Ｏ ４０ｇ／ｌ Ｈ3 ＰＯ3 １０ｇ／ｌ Ｎｉ−Ｐ合金めっき電流密度４Ａ／ｄｍ2 で約０．１５
μｍ設けた。
【００１８】更にその上に次（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐめっき
液）に示す組成のめっき液を用いて、 （Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐめっき液組成） ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ １６０ｇ／ｌ ＮｉＣＩ2 ・６Ｈ2 Ｏ ４０ｇ／ｌ ＣｏＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ０〜３０ｇ／ｌ Ｈ3 ＰＯ3 ０〜２０ｇ／ｌ Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき電流密度４Ａ／ｄｍ2 で約
０．０５μｍ設けた。
液）に示す組成のめっき液を用いて、 （Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐめっき液組成） ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ １６０ｇ／ｌ ＮｉＣＩ2 ・６Ｈ2 Ｏ ４０ｇ／ｌ ＣｏＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ０〜３０ｇ／ｌ Ｈ3 ＰＯ3 ０〜２０ｇ／ｌ Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき電流密度４Ａ／ｄｍ2 で約
０．０５μｍ設けた。
【００１９】なおＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっきについては
めっき液中の亜リン酸（Ｈ3 ＰＯ3 ）濃度を０〜２０ｇ
／ｌ、硫酸コバルト（ＣｏＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ）濃度を０
〜３０ｇ／ｌの範囲でそれぞれ変化させ、析出皮膜中の
Ｐ及びＣｏを定量した。
めっき液中の亜リン酸（Ｈ3 ＰＯ3 ）濃度を０〜２０ｇ
／ｌ、硫酸コバルト（ＣｏＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ）濃度を０
〜３０ｇ／ｌの範囲でそれぞれ変化させ、析出皮膜中の
Ｐ及びＣｏを定量した。
【００２０】（はんだ付け試験法）リードフレームの１
ピースをクリップに挟み、自動昇降装置を用いて、フラ
ックスを使用しないで共晶はんだ（錫６２％、鉛３８
％）を溶融したはんだ槽中に１０秒間浸漬してから引上
げた。はんだ浴の温度を２４０℃から２０℃ずつ３２０
℃まで段階的に変化させ、各々のはんだ浴の温度での各
サンプルのはんだ濡れ状態を目視観察した。はんだに濡
れる温度が低いほど、はんだ付け性の良いめっき膜であ
るといえる。
ピースをクリップに挟み、自動昇降装置を用いて、フラ
ックスを使用しないで共晶はんだ（錫６２％、鉛３８
％）を溶融したはんだ槽中に１０秒間浸漬してから引上
げた。はんだ浴の温度を２４０℃から２０℃ずつ３２０
℃まで段階的に変化させ、各々のはんだ浴の温度での各
サンプルのはんだ濡れ状態を目視観察した。はんだに濡
れる温度が低いほど、はんだ付け性の良いめっき膜であ
るといえる。
【００２１】なお、リードフレームは組立の際必ず熱履
歴を受ける。そこで組立工程の熱履歴を経た後のはんだ
付け性を模擬評価するために、各めっき後のリードフレ
ームを１５０℃で３０分間熱処理した後、はんだ付け性
試験を行った。試験は１条件につき３回以上行った。は
んだ付け状態の評価基準は次の通りである。
歴を受ける。そこで組立工程の熱履歴を経た後のはんだ
付け性を模擬評価するために、各めっき後のリードフレ
ームを１５０℃で３０分間熱処理した後、はんだ付け性
試験を行った。試験は１条件につき３回以上行った。は
んだ付け状態の評価基準は次の通りである。
【００２２】○：全面が均一に濡れる。
【００２３】△：ほぼ濡れるが、わずかに下地めっき面
が露出したり、ディウェッティング現象が認められる。
が露出したり、ディウェッティング現象が認められる。
【００２４】×：はんだがはじかれ、下地面の露出がは
っきり分かる。
っきり分かる。
【００２５】はんだ付け性試験結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】この結果、本発明の半導体装置用リードフ
レームは光沢Ｎｉめっきのみの比較例より、著しくはん
だ付け性に優れていることが示された。
レームは光沢Ｎｉめっきのみの比較例より、著しくはん
だ付け性に優れていることが示された。
【００２８】
【発明の効果】本発明のリードフレームははんだ付け時
にフラックスを用いる必要がないので、残留フラックス
による汚染の心配がなく、半導体の信頼性が著しく向上
するものである。また半導体組立後の洗浄が必要ないた
め、環境対策上及び経済的にも大きな効果がある。又フ
ラックスなしでも、より低温下（２６０℃、２８０℃）
でもはんだ付が可能になった。
にフラックスを用いる必要がないので、残留フラックス
による汚染の心配がなく、半導体の信頼性が著しく向上
するものである。また半導体組立後の洗浄が必要ないた
め、環境対策上及び経済的にも大きな効果がある。又フ
ラックスなしでも、より低温下（２６０℃、２８０℃）
でもはんだ付が可能になった。
【００２９】尚中間層のＮｉ−Ｐ合金めっきを省略し、
Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっきのみを０．２μｍ以上設けた
Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ／光沢Ｎｉの２層めっき構造としても、
優れたはんだ付け性を示すが、Ｃｏが高価であるため、
Ｃｏを含有するめっき皮膜はなるべく薄い方が良い。そ
の点本発明ははんだ付け性に優れたＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金
めっき皮膜を最上層に極薄く０．０５〜０．２μｍにめ
っきするもので、コストダウンが可能となる。
Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっきのみを０．２μｍ以上設けた
Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ／光沢Ｎｉの２層めっき構造としても、
優れたはんだ付け性を示すが、Ｃｏが高価であるため、
Ｃｏを含有するめっき皮膜はなるべく薄い方が良い。そ
の点本発明ははんだ付け性に優れたＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金
めっき皮膜を最上層に極薄く０．０５〜０．２μｍにめ
っきするもので、コストダウンが可能となる。
【図１】本発明の半導体装置用リードフレームの側面断
面図。
面図。
１ リードフレームの基体 ２ 光沢ニッケルめっき層 ３ Ｎｉ−Ｐ合金めっき層 ４ Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっき層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】リードフレーム基体上に光沢Ｎｉめっき層
を設け、これに積層してＮｉ−Ｐ合金めっき層を設け、
さらにその上にＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金めっきを設けたこと
を特徴とする半導体装置用リードフレーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3179940A JPH0529517A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 半導体装置用リードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3179940A JPH0529517A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 半導体装置用リードフレーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529517A true JPH0529517A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16074605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3179940A Pending JPH0529517A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 半導体装置用リードフレーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529517A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621633A3 (de) * | 1993-04-10 | 1995-01-11 | Heraeus Gmbh W C | Leiterrahmen für integrierte Schaltungen. |
| JPH08125087A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-05-17 | Nec Corp | 半導体パッケージ |
| JP2017512364A (ja) * | 2014-02-18 | 2017-05-18 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ | 避雷器用の電極を製造する方法、電極、および避雷器 |
| JP2019059972A (ja) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 株式会社リケン | 摺動部材 |
| CN113012890A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-22 | 株式会社村田制作所 | 电子部件 |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP3179940A patent/JPH0529517A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621633A3 (de) * | 1993-04-10 | 1995-01-11 | Heraeus Gmbh W C | Leiterrahmen für integrierte Schaltungen. |
| US5486721A (en) * | 1993-04-10 | 1996-01-23 | W.C. Heraeus Gmbh | Lead frame for integrated circuits |
| JPH08125087A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-05-17 | Nec Corp | 半導体パッケージ |
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| US10236094B2 (en) | 2014-02-18 | 2019-03-19 | Epcos Ag | Method of manufacturing an electrode for a surge arrester, electrode and surge arrester |
| JP2019059972A (ja) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 株式会社リケン | 摺動部材 |
| CN113012890A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-22 | 株式会社村田制作所 | 电子部件 |
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