JPH07326701A

JPH07326701A - 電気電子部品用導電材、リードフレ−ム及びそれを使用した半導体集積回路

Info

Publication number: JPH07326701A
Application number: JP6119357A
Authority: JP
Inventors: Toshihisa Hara; 利久原
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1995-12-12

Abstract

(57)【要約】【目的】加熱後のはんだ濡れ性が優れており、外装は
んだめっきを省略することができる電気電子部品用導電
材、３層めっきリードフレーム及びそれを使用した半導
体集積回路を提供する。【構成】３層めっきリードフレームは、銅又は銅合金
からなる基材４と、この基材上に設けられた厚さが０．
１０〜１．５０μｍのニッケル又はニッケル合金からな
る第１めっき層３と、この第１めっき層３上に設けられ
た厚さが０．０２〜０．５０μｍの銀からなる第２めっ
き層２と、この第２めっき層２上に設けられた厚さが
０．１０〜１．００μｍのパラジウム又はパラジウム合
金からなる第３めっき層１とを有する。この第３めっき
層１の表面のＰｄ（２２０）面の結晶配向指数は１．０
以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、銅又は銅合金材料を基
材とし、ニッケル又はニッケル合金めっき層と銀めっき
層とを下地に有し、最外層にパラジウム又はパラジウム
合金めっき層を設けた電気電子部品用導電材、リードフ
レーム及びそれを使用した半導体集積回路に関し、更に
詳述すれば、加熱後のはんだ濡れ性及び加工性が優れた
３層めっき構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気電子部品材料において、パラ
ジウムは金の代替えとして広く用いられてきた。これ
は、パラジウムが金と同様に酸化皮膜を生成しにくく、
電気特性が優れているためである。

【０００３】また、パラジウムは金よりも硬く、耐摩耗
性を要求される電気接点等に有利な点を持っているた
め、端子用めっき材料として実用化されている。

【０００４】リードフレームではないが、特公昭４１−
６１３号には。半導体装置のヘッダー又はカンにパラジ
ウム−銀合金のめっき層を設け、このパラジウム−銀合
金を金の代替えとして使用することが開示されている。
これにより、コストダウンできると共に、耐食性、熱放
散性及び接着性が向上し、半導体の特性が向上するとい
う効果が得られるとされている。

【０００５】しかし、銀めっきは硫化等による変色及び
電気特性の低下が起こるため、添加方法及び皮膜構造の
制御等に十分な配慮が不可欠である。前記公報に記載の
パラジウム−銀合金めっき層では、銀の添加方法及び皮
膜構造について検討がなされていないため、この公報に
記載された技術に基いて、パラジウムと銀の双方をめっ
きしたリードフレームを実用化することはできなかっ
た。

【０００６】銀めっきの硫化等による変色及び電気特性
の低下を抑制するため、表面にパラジウムめっきを施す
技術が提案された（実公昭４１−１０５７７号）。この
技術は金の代替えとして銀めっきを設けたものであり、
銀めっきの耐食性を改善し、はんだの流れを調整するた
めに銀の表面にパラジウムをめっきしたパワートランジ
スタの台材が記載されている。しかし、この公報に記載
のパラジウムをめっきした台材は、銀めっき層の厚さが
厚いため、マイグレーションが発生し、リードフレーム
には適用することができない。

【０００７】一方、銀めっき部品の封止部分から外部に
露出したリード表面に、銀の溶出（マイグレーション）
防止のため、ニッケル、錫、パラジウム、金又は錫等の
金属層を形成する技術が提案されているが（特公昭５２
−４１１３９号）、この公報に記載の技術においては、
パラジウム及び金は高価であるため、錫層の形成が好ま
しいものとなっている。

【０００８】しかしながら、この従来技術は、銀溶出防
止用金属を外装めっきするものであるが、マイグレーシ
ョンの発生の虞れがあると共に、銀層を薄くすると、銅
素材の拡散を抑制できないために、特性が低下してしま
う。このため、銀めっきはアウターリードには使用でき
ず、インナーリード部にのみ部分めっきされていた。

【０００９】しかし、パラジウムと銀の両方をめっきし
たリードフレームは実用化されていない。それは、パラ
ジウムには組立工程での加熱によりはんだ濡れ性が低下
するという問題があると共に、銀めっきは耐触性及びマ
イグレーション性が低いという問題があるためである。

【００１０】実開昭４８−２７７５６号には半導体集積
回路用リード線の全表面にパラジウムめっきを施した集
積回路が提案されている。これと同様に特公昭６３−２
３５８号及び特開平３−２８３５５６号には全面にパラ
ジウムめっきを施したリードフレームが提案されてい
る。これらの集積回路及びリードフレームにおいては、
金及び銀を全てパラジウムで代替えしようというもので
あるが、この場合はダイボンディング、ワイヤボンディ
ング及びキュアリングなどの加熱を受けることにより、
はんだ濡れ性が低下するという問題点がある。

【００１１】一方、特開平４−１７１７４８号において
は、加熱によるはんだ濡れ性の低下を改善するため、全
面にめっきしたパラジウムめっき層の表面に薄く金をめ
っきしたリードフレームが提案されている。しかし、金
は高価であるため、この金めっき層を設ける方法は、低
コストの要求に応えられず、より低コストの手段でリー
ドフレームの加熱後のはんだ濡れ性を向上させる技術の
開発が望まれていた。

【００１２】近年、電子機器の小型化及び半導体実装技
術の進歩により、リードピッチも狭くなっており、この
ような狭幅リードを確実に接合する必要がある。このた
め、リードフレームはチップを搭載し、樹脂封止した
後、基板に組み込むときに、接合性を向上させるため、
基板組み込みに先立ってリードに外装はんだめっきを行
っている。

【００１３】この外装はんだめっきはコストが高いと共
に、電気メーカーにおける工程の一貫性の障害となって
いた。このため、外装はんだめっきを省略するために、
パラジウムめっきが再検討され始めた。外装はんだめっ
きを省略するためにパラジウムめっきを適用したものと
して、特開昭６３−２３５８号等に開示された技術があ
る。

【００１４】また、パラジウムめっきリードフレームの
加熱後のはんだ濡れ性を向上させる従来の方法として、
少なくとも各リード部のアウターリード先端部にＡｇ−
Ｐｄ系合金又はＡｇ−Ｓｂ系合金をめっきし、外装はん
だめっきを省略すると共に、めっき製造工程の複雑化を
防止したものが開示されている（特開昭６３−３０４６
５４号）。しかし、ＡｇとＰｄは電気化学的なイオン化
傾向に差があるため、この合金めっきは難しく、浴の安
定性に問題がある。また、Ｐｄの特性は最表面に必要な
ものであり、Ａｇ−Ｐｄ合金をめっきしたものの実用化
は難しかった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、外装はん
だめっきは、加熱された雰囲気に曝されて表面が熱によ
る変化（酸化、拡散等）、即ち熱経時を受けることがな
いため、リード部のはんだ濡れ時間は１秒以下と良好で
ある。しかし、予めめっきしておくと、チップのダイボ
ンディング、ワイヤボンディング又はキュアリング等で
熱経時を受ける。従来のパラジウムめっき材はこの熱経
時を受けた後にはんだ濡れ性が低下していた。

【００１６】ニッケル下地のパラジウムめっき付きリー
ドフレームについての特許出願もなされているが、パラ
ジウムは熱により酸化して熱経時を受けた後のはんだ濡
れ性がはんだめっきより劣っているという難点がある。

【００１７】このように、従来公知のパラジウムめっき
材は、加熱後にははんだ濡れ性が低下しており、半導体
装置に完成品後のはんだ濡れ性が外装はんだめっきより
劣っていた。そこで、加熱後のはんだ濡れ性が外装はん
だめっきと同等であるものが望まれている。

【００１８】また、従来の特許ではめっき厚さについて
の検討がなされていなかったが、ベアボンディング技術
及び外装はんだめっきが発達した現在では、めっき厚さ
と特性の関係が重要になっており、めっき厚さの特定に
より特性が変化するものである。銀めっきをできるだけ
薄くし、マイグレーション性を向上させるために、パラ
ジウム、銀及びニッケル夫々の最適なめっき厚さの制御
が不可欠であった。

【００１９】更に、銅層の上に直接パラジウム層をめっ
きすると、チップ搭載及び樹脂封止の際の加熱によって
素材の銅がパラジウム上に拡散し、はんだ付け性等の諸
特性を悪化させてしまう。そのため、パラジウムを厚く
めっきするか、又は銅素材とパラジウムめっきとの間に
ニッケル下地を設けることが行われている。

【００２０】しかし、いずれの方法も加工性を悪くし、
スタンピング及び曲げ加工性を有するリードフレーム材
料として使用するには問題があった。

【００２１】このため、スタンピング等を加工した後
に、めっきすることも考えられるが、スタンピング後の
めっき及び部分めっきでは、めっきコストが高くなると
いう問題がある。

【００２２】リードフレームに要求される加工性を十分
に満足し、パラジウムめっき又はニッケルめっきにより
加工性を低下させない技術が望まれていた。ニッケル下
地を施したパラジウムめっきリードフレームの加熱後の
はんだ濡れ性の低下は、ニッケルとパラジウムとの界面
で特に顕著であり、外装はんだめっきを省略するために
は、ニッケルとパラジウムの密着性を向上させる必要が
あることは公知ではない。

【００２３】また、従来のパラジウムめっきを含む公知
技術、例えば特公昭６３−４９３８２号、特開昭６３−
２３５８号及び特開平３−２８３５５６号にはパラジウ
ムの構造について全く触れられていないが、パラジウム
は水素吸蔵を起こす金属として有名であり、めっき皮膜
にクラックが生じるため、リードフレーム等への適用は
難しいと考えられていた。

【００２４】実際にパラジウムめっきリードフレームと
いっても、パラジウムめっき液の種類、めっき条件及び
液管理方法が違えば、はんだ濡れ性などの特性が全く異
なり、これらの条件への対応の困難性がパラジウムめっ
きリードフレームの実用化を阻害していた。

【００２５】最近、アンモニア系のパラジウムめっき液
の開発が進み、パラジウムめっきがリードフレームへ適
用されるようになったが、その特性がパラジウムめっき
皮膜の構造によって変化することは明らかにされていな
かった。そこで、パラジウムめっき皮膜の構造と加熱後
のはんだ濡れ性との関係を明らかにし、外装はんだめっ
きを省略できる加熱後の耐酸化性が優れたパラジウムめ
っき皮膜が望まれていた。

【００２６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、加熱後のはんだ濡れ性が優れており、外装
はんだめっきを省略することができる電気電子部品用導
電材、リードフレーム及びそれを使用した半導体集積回
路を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電気電子部
品用導電材及びリードフレームは、銅又は銅合金からな
る基材と、この基材上に設けられた厚さが０．１０〜
１．５０μｍのニッケル又はニッケル合金からなる第１
めっき層と、この第１めっき層上に設けられた厚さが
０．０２〜０．５０μｍの銀からなる第２めっき層と、
この第２めっき層上に設けられた厚さが０．１０〜１．
００μｍのパラジウム又はパラジウム合金からなる第３
めっき層とを有することを特徴とする。

【００２８】本発明に係る半導体集積回路は、３層めっ
きリードフレーム上に搭載された半導体素子と、前記３
層めっきリードフレームが搭載される配線基板とを有す
ることを特徴とする。

【００２９】

【作用】以下、本発明の作用について、リードフレーム
を例にとって説明する。なお、以下、特にことわりがな
くても、パラジウムめっきとは、パラジウム又はパラジ
ウム合金めっきのことをいい、ニッケルめっきとは、ニ
ッケル又はニッケル合金めっきのことをいう。本願発明
者等がパラジウムめっき材の実用化について鋭意検討し
た結果、パラジウムめっき材の加熱後のはんだ濡れ性と
加工性の低下が、これをリードフレーム等に適用する際
の障害となっていることが判明した。

【００３０】そこで、本発明においては、パラジウムめ
っきリードフレームの加熱後のはんだ濡れ性を高めるた
めに、各種の下地めっきを実験研究した結果、銀下地め
っき層を設けることによって、加熱後のはんだ濡れ性が
極めて向上することを見い出した。基材となる銅の拡散
は、下地ニッケルめっき層によって防止されるが、加熱
によるニッケルの拡散により影響を受ける。しかし、前
述のように、銀下地めっき層との組み合わせにより、ニ
ッケルの拡散の影響を回避し、パラジウムめっきリード
フレームを有効に活用することが可能となる。銀下地め
っきを使用しない従来技術のパラジウム又はパラジウム
合金めっきリードフレームでは、２５０℃に３時間加熱
した後に、はんだ濡れ性を維持することは極めて困難で
ある。

【００３１】パラジウム又はパラジウム合金からなる第
３めっき層の厚さを０．１０〜１．００μｍに限定した
のは、０．１０μｍより薄いと加熱後のはんだ濡れ性を
維持する効果が低下すると共に、銀のマイグレーション
を抑制できないためであり、また、１．００μｍを超え
てめっきしても加熱後のはんだ濡れ性への影響は少な
く、コストが高くなるためである。

【００３２】このように銀下地パラジウムめっきリード
フレームにおいては、外装はんだめっきの省略が可能な
優れたはんだ濡れ性をもつものが得られたが、Ｐｄ／Ａ
ｇ２層めっきでは、下地銀めっきを１．００μｍ以上に
厚くしなければならない。

【００３３】実際上、従来の銀めっき材は厚さが１．０
０μｍ以上の銀めっきが通常施されていた。しかし、チ
ップのボンディング、ワイヤボンディング又はキュアリ
ング等で熱経時を受けた場合、銀めっき層の厚さは１μ
ｍ以上でなければ、素材からの銅の拡散を抑制できず、
加熱後に黄変が発生した。この黄変が発生したものはは
んだ濡れ性も低下していた。

【００３４】多層めっきを行う場合は、銀めっき層を厚
くすると、コストが高くなると共に、銀の溶出による不
具合が発生する危険性があるため、銀めっき層の厚さを
１．００μｍ以下にすることが望ましい。このため、本
発明においては、ニッケル下地めっきを施したＰｄ／Ａ
ｇ／Ｎｉ３層構造のめっき層を設けることとする。

【００３５】銀めっき層の厚さを０．０２〜０．５０μ
ｍに限定したのは、銀は加熱後のはんだ濡れ性を維持す
るために不可欠であり、このためには０．０２μｍ以上
の厚さにすることが必要であるが、０．５０μｍを超え
て銀をめっきしても、加熱後のはんだ濡れ性への影響は
少なく、銀の溶出による不具合が懸念されるためであ
る。

【００３６】銀めっき液は、めっき工程の都合上、銀め
っき液がパラジウムめっき液中に混入する虞がある場
合、アンモニア系のめっき液を使用することが望まし
い。

【００３７】更に、下地ニッケル又はニッケル合金から
なる第１めっき層について説明する。パラジウム又はパ
ラジウム合金めっき層を設けたリードフレーム材の加工
性は、下地ニッケル又はニッケル合金めっき層の加工性
によって決定される。本願発明者等は下地ニッケル又は
ニッケル合金めっき層を省略できる可能性を検討した
が、下地ニッケル又はニッケル合金からなる第１めっき
層を設けない場合は、パラジウム又はパラジウム合金め
っき材は、加熱による基材中の銅の拡散により、はんだ
付け性などの基本的特性が低下することがあり、拡散防
止のための層が不可欠であるという結論に至った。この
場合に、拡散防止層としての第１めっき層には、純ニッ
ケルのめっき層だけでなく、コバルト、リン、マンガン
又は鉄等の一種以上を含むニッケル合金めっき層を使用
してもよい。

【００３８】本願発明者等はパラジウムめっき材の加工
性を向上させるため、下地ニッケルめっき層の厚さを変
え、この下地ニッケルめっき層の加工性と加熱後のはん
だ濡れ性を調査した。その結果、本発明の３層めっきリ
ードフレームにおいては、従来のニッケル下地めっき層
について報告されているような１．５０μｍ以上の厚さ
のめっき層を形成する必要はないことが判明した。更
に、ニッケル下地めっき層の厚さを１．５０μｍ以下に
限定することにより、リードフレーム製品の曲げ加工性
は十分に改善されることを見い出した。ニッケルめっき
層の厚さを０．１０〜１．５０μｍに限定したのは、
０．１０μｍより薄いと加熱による素材中の銅の拡散を
防止する効果が少なく、また、１．５０μｍを超えると
リードフレームに要求される曲げ加工性を劣化させてし
まうためである。

【００３９】このようにして、３層めっきを設けたリー
ドフレーム材料が得られる。なお、従来、接点材料及び
端子において行われているように、パラジウムめっき後
に、その表面に金層を薄く形成したり、酸化防止剤、防
錆剤及びピンホール防止剤で表面を処理しても良い。金
層を薄く形成することはコスト上昇になるが、市販の金
めっき浴に浸漬するだけで容易に施すことができるた
め、処理は容易である。

【００４０】また、ニッケル層と銀層との密着性を良く
するためには、銀めっきはストライク銀めっきにより行
うことが好ましい。

【００４１】一方、純パラジウムめっきであっても、浴
の種類及び組成とめっき条件によって、加熱後のはんだ
濡れ性に差が出る。即ち、加熱後のはんだ濡れ性が優れ
たパラジウムめっき皮膜はＰｄ（２２０）面の結晶配向
指数が高い。そして、Ｐｂ（２２０）面の結晶配向指数
は、めっき浴として、塩化アンミン塩浴を用いた場合、
ｐＨが高いほど高くなり、めっき電流密度と浴温度が低
いほど高くなる。即ち、ｐＨが８．５以上、電流密度が
１Ａ／ｄｍ^２以下、浴温度が４０℃以下の条件でパラジ
ウムめっきした場合には、１以上の十分に高い結晶配向
指数が得られる。

【００４２】本発明においては、リードフレーム最表面
のＰｄ（２２０）面の結晶配向指数を１以上とするのが
好ましい。結晶配向指数が１以下では、加熱により急速
にはんだ濡れ性が低下するためである。一方、パラジウ
ムめっき皮膜の結晶配向は、パラジウムの酸化速度に影
響を及ぼす。このパラジウムめっき皮膜の構造を制御す
る技術により加熱後のはんだ濡れ性に優れた特性を有す
るリードフレームを得ることができる。

【００４３】しかし、パラジウムめっきの結晶配向性を
制御しただけでは、加熱後、例えば２５０℃で３時間加
熱後に、はんだ濡れ時間を１秒以下とするのは難しい。
パラジウム自身の酸化の影響と共に、パラジウムめっき
が薄いため、下地の拡散によりはんだ濡れ性が低下する
からである。

【００４４】本発明によるパラジウム／銀／ニッケル３
層めっきリードフレームは従来の貴金属めっきリードフ
レームに存在していた問題点を解決し、外装はんだめっ
きを行うことなく、半導体装置の完成品を基板に実装す
ることを可能にする。更に、めっき層の厚さを適切な範
囲にしたので、この３層めっきリードフレームの実用性
は高く、本発明によりはんだ濡れ性が高く、実用的価値
が高いリードフレームを得ることができる。

【００４５】この３層めっき構造を有する銅又は銅合金
基材は、接点又は端子等の電子電気部品用導電材に使用
することもできるし、前述の３層めっき構造を有するリ
ードフレームを半導体集積回路に組み込むこともでき
る。

【００４６】

【実施例】次に、本発明の実施例について、その比較例
と比較して説明する。図１は、本発明の実施例に係る３
層構造のリードフレーム１０を組み込んだ半導体集積回
路の断面図であり、図２は同じくそのアウターリード１
０の一部を示す断面図である。図１に示すように、配線
基板８上には、本実施例のリードフレーム１０のアウタ
ーリードがその一部ではんだ７により接合されている。
また、このリードフレーム１０は、図２に拡大して示す
ように、銅又は銅合金からなる基材４の表面に、ニッケ
ル又はニッケル合金からなる第１めっき層３が形成され
ており、この第１めっき層３の上に、銀からなる第２め
っき層２が形成されており、この第２めっき層２の上
に、パラジウム又はパラジウム合金からなる第３めっき
層１が形成されている。そして、このリードフレーム１
０のインナーリードの上には、半導体チップ５がはんだ
７により接着されている。この半導体チップ５はボンデ
ィングワイヤ６によりアウターリードの配線パターンと
接続されている。そして、このチップ７及びインナーリ
ードは封止樹脂９により被覆されて外気から保護されて
いる。

【００４７】次に、この半導体集積回路の接続に使用さ
れるリードフレームを製造し、その特性を本発明の実施
例のリードフレームと従来のリードフレームとで比較し
た実施例及び比較例について説明する。

【００４８】Ｃｕ−０．１Ｆｅ−０．０３Ｐ−２Ｓｎの
銅合金板（厚さ０．２５ｍｍ）をプレス打ち抜き加工し
てリードフレーム基材を作製した。このリードフレーム
基材の全面に０．５０μｍ厚の半光沢ニッケルめっきを
施し、次いでストライク銀めっきを５秒行った後、電気
めっき法により０．２０μｍ厚の銀めっきを施した。更
に、０．５０μｍのパラジウムめっきを施して３層めっ
きのリードフレームを作製した。

【００４９】このリードフレームは２５０℃に３時間加
熱した後にも良好なはんだ濡れ性を示し、繰り返し曲げ
性も良好であった。そして、このリードフレームの製造
コストは低く、実用的な価値が高いリードフレームが得
られた。めっき厚さの測定方法生産管理における各めっき層の厚さの測定は蛍光Ｘ線膜
厚計で行った。パラジウム、銀及びニッケルの夫々にＸ
線を照射し、その元素に固有な蛍光Ｘ線の強度を測定
し、このＸ線強度が原子の数に比例することから厚さを
求めた。

【００５０】製品のめっき厚さの測定は走査型オージェ
光電子分光装置によって行った。即ち、リードフレーム
の厚さ方向について、パラジウム、銀及びニッケルの分
布をオージェ光電子分光により測定し、めっき厚さを求
めた。

【００５１】なお、めっき厚さはミクロトームによっ
て、めっき断面を得て、めっき厚さを測定することが望
ましい。銅素材とニッケルめっき層との界面では、２５
０℃×３時間加熱後に０．１μｍの厚さに達する合金層
が成長する可能性はある。しかし、通常の保管及び使用
状態で、パラジウム、銀及びニッケルの相互間での金属
間化合物の成長により、特性が変化することは観察され
ていない。また、加熱後の状態でもパラジウム、銀及び
ニッケルの相互間での金属間化合物層の存在は認められ
ていない。

【００５２】なお、万一、合金層が生成したとしても、
本願明細書において規定するめっき厚さには、合金層の
厚さも含むものとする。従って、万一、合金層が生成す
る場合は、銀とニッケルとの合金層は銀めっき層の厚さ
に、またパラジウムと銀との合金層はパラジウム又はパ
ラジウム合金層の厚さに含まれるものとするこのようにして求めためっき層の厚さを、本発明の実施
例１〜５及び本発明範囲から外れる比較例１〜９につい
て、下記表１に示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】はんだ濡れ性評価試験法上記めっきを施したリードフレームのアウターリード
（厚さ０．２５ｍｍ；幅０．５ｍｍ）を、大気中で、２
５０℃に３時間加熱した後、２３０℃の６／４はんだ浴
（６０重量％Ｓｎ−４０重量％Ｐｂ）に１０秒間浸漬
し、はんだ濡れ時間（ゼロクロスタイム）を測定した。
なお、非活性フラックスを使用し、浸漬深さは４ｍｍで
測定した。

【００５５】耐マイグレーション性評価試験法上記めっきを施したリードフレームのアウターリード
（厚さ０．２５ｍｍ；幅０．５ｍｍ）を石英ガラスに間
隔１ｍｍで挟み、電極間を水滴で満たした後、５Ｖの直
流電圧を印加し、短絡するまでの時間を測定した。そし
て、この短絡するまでの時間がはんだめっきより長いも
のを耐マイグレーション性が良好（○）であると判断し
た。

【００５６】繰り返し曲げ試験繰り返し曲げ試験はアウターリードに６００ｇの荷重を
かけ、半径０．２５ｍｍで９０°曲げを繰り返し、破断
までに４回以上繰り返して曲げることができたものを良
好と判断した。

【００５７】この表１に示すように、実施例２〜５はい
ずれも２５０℃×３時間加熱後に良好なはんだ濡れ性を
示し、繰り返し曲げ性及び耐マイグレーション性も良好
である。このため、外装はんだめっきを省略することが
でき、本実施例のリードフレームは電気メーカーにおけ
る一貫生産を可能とするリードフレームである。

【００５８】比較例１は最表面にパラジウムを施してい
ないため、表面が変色し、はんだ濡れ性が低下してい
た。また、銀めっき層のみではマイグレーションの問題
があり、アウターリード部へは使用できない。

【００５９】比較例２，３，４，５はパラジウムめっき
を施したリードフレーム材であるが、２５０℃に３時間
加熱した後に、ははんだ濡れ性が低下しており、外装は
んだめっき材より特性が劣っていた。

【００６０】また、比較例４，６，８はパラジウムめっ
き層及びニッケルめっき層が厚いため、曲げ加工部にク
ラックが発生し、繰り返し曲げができなかった。

【００６１】比較例５，７，８はパラジウムめっき層が
薄く、銀のマイグレーションの問題があった。

【００６２】比較例９は銀めっき層が薄いため、２５０
℃に３時間加熱した後に、はんだ濡れ性が低下してお
り、外装はんだめっき材より特性が劣っていた。

【００６３】

【表２】

【００６４】めっき配向性の測定めっき配向性はパラジウムめっきしたリードフレーム表
面にＸ線を照射し、得られたＸ線回折スペクトルからパ
ラジウムの結晶配向性を測定した。

【００６５】パラジウムの結晶配向性はめっき浴の種
類、めっき浴のｐＨ、めっき温度、めっき電流密度によ
って変化する。これらの条件が変わると結晶配向が変化
すると共に、加熱後のはんだ濡れ性に影響を及ぼす。

【００６６】パラジウムめっき浴には酸性浴もあるが、
塩化アンミン塩浴等のアルカリ浴が好ましく、アンモニ
ア水の添加によってｐＨを高く（ｐＨは８．５以上）管
理することが重要である。更に、めっき電流密度と浴温
度が低い（電流密度１Ａ／ｄｍ²以下、浴温度４０℃以
下）条件でパラジウムめっき皮膜の製造条件を管理する
ことにより、パラジウムめっき皮膜の特性が生かされる
ものである。

【００６７】実施例６，７はＰｄ（２２０）面の結晶配
向指数が１．０以上であるため、２５０℃に３時間加熱
した後に、良好なはんだ濡れ性を示したが、比較例１
０，１１はＰｄ（２２０）面の結晶配向指数が１．０よ
り小さいため、加熱後にパラジウムの酸化が進んでお
り、はんだ濡れ性が低下していた。

【００６８】

【発明の効果】本発明に係るパラジウム／銀／ニッケル
３層めっきリードフレームは、加熱後のはんだ濡れ性が
優れており、外装はんだめっきを省略することができ
る。このため、本発明により工程数を少なくすることが
できるだけでなく、半導体の信頼性を向上させることが
できる。更に、最表面はパラジウム層であり、電気的特
性の低下が少なく、ボンディング性にも優れており、マ
イグレーションの問題も無い。また、繰り返し曲げ性も
改善されている。このため、本発明により電気メーカー
における一貫生産を可能とするリードフレームを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るパラジウム／銀／ニッケ
ル３層めっきリードフレームによるパッケージの断面構
造を示した略図である。

【図２】アウターリード部分の断面構造を示した略図で
ある。

【符号の説明】

１；パラジウムめっき層２；銀めっき層３；ニッケルめっき層４；銅系基材５；チップ６；ボンディングワイヤ７；はんだ８；配線基板９；封止樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】銅又は銅合金からなる基材と、この基材
上に設けられた厚さが０．１０〜１．５０μｍのニッケ
ル又はニッケル合金からなる第１めっき層と、この第１
めっき層上に設けられた厚さが０．０２〜０．５０μｍ
の銀からなる第２めっき層と、この第２めっき層上に設
けられた厚さが０．１０〜１．００μｍのパラジウム又
はパラジウム合金からなる第３めっき層とを有すること
を特徴とする電気電子部品用導電材。
【請求項２】前記第３めっき層表面のＰｄ（２２０）
面の結晶配向指数が１．０以上であることを特徴とする
請求項１に記載の電気電子部品用導電材。
【請求項３】銅又は銅合金からなる基材と、この基材
上に設けられた厚さが０．１０〜１．５０μｍのニッケ
ル又はニッケル合金からなる第１めっき層と、この第１
めっき層上に設けられた厚さが０．０２〜０．５０μｍ
の銀からなる第２めっき層と、この第２めっき層上に設
けられた厚さが０．１０〜１．００μｍのパラジウム又
はパラジウム合金からなる第３めっき層とを有すること
を特徴とするリードフレーム。
【請求項４】前記第３めっき層表面のＰｄ（２２０）
面の結晶配向指数が１．０以上であることを特徴とする
請求項３に記載のリードフレーム。
【請求項５】請求項３又は４に記載のリードフレーム
上に搭載された半導体素子と、前記リードフレームが搭
載される配線基板とを有することを特徴とする半導体集
積回路。