JPH11307710A

JPH11307710A - メッキリードフレーム及びその製造方法及びそれを用いた半導体装置

Info

Publication number: JPH11307710A
Application number: JP10116550A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kuhara; 隆久原; Matsuo Masuda; 松夫舛田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1998-04-27
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ニッケル又はニッケル合金、銅又は銅合金系
及び鉄又は鉄合金で形成される電子部品用のメッキリー
ドフレームにおいて、環境有害汚染物質の一つである鉛
を含まない、半田濡れ性、接合強度の特性が良く、低コ
ストの電子部品用のメッキリードフレームとその製造方
法を提供することを目的とする。【解決手段】インナーリード部２に銀又は銀を含む合
金の表面処理層を設けかつアウターリード部１に少なく
とも銀及び錫を含む表面処理層を形成し、アウターリー
ド部１の銀及び錫を含む表面処理層の形成用のメッキ液
においては、少なくとも、酸として有機スルホン酸、金
属塩として有機スルホン酸塩、硝酸塩、硫酸塩等の無機
塩、あるいは金属酸化物を使用することにより達成する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＩＣ等に使用される
ニッケル又はニッケル合金、銅または銅合金及び鉄又は
鉄合金で形成されるリードフレームに関し、特に、環境
有害汚染物質の一つである鉛を含まない電子部品用のメ
ッキリードフレーム及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題がクローズアップされて
おり、図３、図４に示す従来のリードフレームのよう
に、ＩＣパッケージに使用される部品についても、環境
有害物質を含まない材質が検討されている。電子部品用
リードフレームに用いられる材料の中で特に環境に対し
て有害とされる物の中に半田に使用されている鉛があ
る。鉛は放置すると環境に溶け出し人体に悪影響を及ぼ
すため、電子業界では鉛フリーの半田、又は半田ペース
ト等の開発が進められているが、現状の鉛含有半田以上
の特性を持った材料はまだ、実用化の段階に無い。電子
部品用のリードフレームについて、色々な取組みがなさ
れている。近年、鉛入り半田の代替えとして、パラジウ
ムを全面メッキしたリードフレームが実用化されている
が、パラジウムは単体では、ダイアタッチ工程やワイヤ
ボンド工程で熱が掛かると半田の濡れ性が劣化し、表面
実装時の半田付けの信頼性に問題がある。このため、近
年、パラジウムの表面に金を保護膜として薄くメッキし
た物が提案されている。しかし、パラジウム自体の供給
国は限られており、供給不足のため価格が高騰し、コス
トの面で問題がある。更に金を保護膜として形成すると
コスト的には更に大きな問題となっている。更に、パラ
ジウムフレームはＩＣの組立工程時の樹脂モールド工程
でバリが発生しやすく、このバリを除去する工程を追加
しなければならないため、コストメリットが無くなる。
また、パラジウムを全面メッキしたリードフレームで
は、パラジウムと生地の材料である金属との間に大きな
電位差が生じるためニッケル又はニッケル合金、鉄又は
鉄合金等では間にニッケルやパラジウムニッケル合金を
介在させても、腐食により信頼性に問題が出てくるた
め、現状では銅又は銅合金にしか応用できない事が大き
な問題となっている。

【０００３】パラジウム以外の取組みとしては、現在の
錫−鉛系半田の鉛の代りにインジウム、ビスマス、亜鉛
等の金属を添加して、鉛フリーの半田メッキを形成する
取組みがなされている。リフロー用の半田合金や半田ペ
ーストでは錫のほかに２種類以上の金属を含む３元系、
４元系の合金が提案されているが、メッキ液では３元
系、４元系の合金の析出組成を制御する事は困難なの
で、錫と他に１種類の金属を添加した２元合金が主流で
ある。しかし、錫にインジュウムを添加したものは、イ
ンジュウムのコストが高く実用化困難である。錫にビス
マスを添加したものは、融点を低く出来るが、硬く脆く
なりやすいため加工性が悪くなるため曲げ加工を含むリ
ードフレームには適用できない。また、錫−ビスマス系
は半田濡れ性が悪いため、接合強度が弱く、熱疲労強度
が悪いため、表面実装時にＩＣが半田が浮いてリフトオ
フ現象が発生するという欠点がある。また、錫に亜鉛を
添加したものは、従来の錫−鉛に近い融点を有し、亜鉛
のコストも低いが、亜鉛は空気中で酸化しやすいため、
ＩＣの組立工程で熱履歴がかかると酸化して半田濡れ性
が劣化するという欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の従来の
欠点を全面的に改善し、環境有害汚染物質の一つである
鉛を含まない、半田濡れ性、接合強度の特性が良く、低
コストの電子部品用２色メッキリードフレームとその製
造方法を提案するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はニッケル又はニ
ッケル合金、銅又は銅合金系及び鉄又は鉄合金で形成さ
れるリードフレームにおいて、インナーリード部に銀又
は銀を含む合金の表面処理層を設けかつアウターリード
部に少なくとも銀及び錫を含む表面処理層を形成する事
により解決される。アウターリード部の銀及び錫を含む
表面処理層の形成用のメッキ液においては、少なくと
も、酸として有機スルホン酸、硫酸、金属塩として有機
スルホン酸塩、硝酸塩、硫酸塩、あるいは金属酸化物を
使用し、少なくとも、銀の安定剤として、ヨウ素化合
物、臭素化合物、イオウ化合物、チオアミド化合物、チ
オール化合物、チオ硫酸塩を１種又は２種以上添加し、
錫の安定剤として、カルボン酸、スルファミン酸、ピロ
リン酸塩、キレート剤、を１種又は２種以上添加し、結
晶調整剤として、芳香族アルコール、脂肪族多価アルコ
ール、アミノアルコール、ヒドロキシ酸、芳香族スルホ
ン酸塩、脂肪族スルホン酸塩、ヒダトイン化合物、シス
テイン化合物、芳香族有機アミンと脂肪族アルデヒド、
芳香族アルデヒド、ケトン、非イオン界面活性剤、両性
イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、天然アミノ
酸、水溶性蛋白質の内から選択された添加剤を１種又は
２種以上添加する。また、アウターリード部の銀及び錫
を含む表面処理層と生地との密着性を改善するために塩
酸、硝酸、硫酸を１種又は２種以上から選択された処理
剤によって、アウターリード部の銀及び錫を含む表面処
理層処理前に処理する。表面状態や半田濡れ性を改善す
るために前記アウターリード部の銀及び錫を含む表面処
理層を三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、アウタ
ーリード部の銀及び錫を含む表面処理層処理後に処理す
る。銀及び錫を含む表面処理層の厚さは３〜１５μｍの
範囲で選択するのが良い。また、銀及び錫を含む表面処
理層の銀含有比率を１〜８ｗ％とすることにより従来の
欠点を全面的に改善し、環境有害汚染物質の一つである
鉛を含まない、半田濡れ性、接合強度の特性が良く、低
コストの電子部品用のメッキリードフレームとその製造
方法を提案する事が出来る。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ニッケル又はニッケル合金、銅又は銅合金系及び鉄
又は鉄合金で形成されるリードフレームであって、イン
ナーリード部に銀又は銀を含む合金の表面処理層を設け
かつアウターリード部に少なくとも銀及び錫を含む表面
処理層を設けたものであり、環境有害汚染物質の一つで
ある鉛を含まない、半田濡れ性、接合強度の特性が良い
という作用を有する。

【０００７】本発明の請求項２に記載の発明は、前記ア
ウターリード部の銀及び錫を含む表面処理層の形成用の
メッキ液において、酸として有機スルホン酸、硫酸、金
属塩として有機スルホン酸塩、硝酸塩、硫酸塩、あるい
は金属酸化物を使用したものであり、半田濡れ性、接合
強度の特性が良いという作用を有する。

【０００８】本発明の請求項３に記載の発明は、ニッケ
ル又はニッケル合金、銅又は銅合金系及び鉄又は鉄合金
で形成されるリードフレームであって、インナーリード
部に銀又は銀を含む合金の表面処理層を設けかつアウタ
ーリード部に少なくとも銀及び錫を含む表面処理層を設
け、前記アウターリード部の銀及び錫を含む表面処理層
の形成用のメッキ液において、少なくとも、銀の安定剤
として、ヨウ素化合物、臭素化合物、イオウ化合物、チ
オアミド化合物、チオール化合物、チオ硫酸塩を１種又
は２種以上添加し、錫の安定剤として、カルボン酸、ス
ルファミン酸、ピロリン酸塩、キレート剤、を１種又は
２種以上添加し、結晶調整剤として、芳香族アルコー
ル、脂肪族多価アルコール、アミノアルコール、ヒドロ
キシ酸、芳香族スルホン酸塩、脂肪族スルホン酸塩、ヒ
ダトイン化合物、システイン化合物、芳香族有機アミン
と脂肪族アルデヒド、芳香族アルデヒド、ケトン、非イ
オン界面活性剤、両性イオン界面活性剤、アニオン界面
活性剤、天然アミノ酸、水溶性蛋白質の内から選択され
た添加剤を１種又は２種以上添加したものであり、半田
濡れ性、接合強度の特性が良いという作用を有する。

【０００９】本発明の請求項４に記載の発明は、アウタ
ーリード部の銀及び錫を含む表面処理層を含む請求項３
に記載の電子部品用のリードフレームにおいて密着性を
改善するため少なくとも、塩酸、硝酸、硫酸を１種又は
２種以上から選択された処理剤によって、アウターリー
ド部の銀及び錫を含む表面処理層処理前にエッチング処
理する請求項３に記載の電子部品用のメッキリードフレ
ームの製造方法であり、密着性、耐クラック性の向上と
いう作用を有する。

【００１０】本発明の請求項５に記載の発明は、アウタ
ーリード部の銀及び錫を含む表面処理層を含む請求項３
に記載の電子部品用リードフレームにおいて、半田濡れ
性を改善するため少なくとも三燐酸ナトリウムを含む処
理剤によって、アウターリード部の銀及び錫を含む表面
処理層処理後に銀及び錫を含む表面処理層をエッチング
処理する請求項３に記載の電子部品用のメッキリードフ
レームの製造方法であり、半田濡れ性、接合強度の特性
が良いという作用を有する。

【００１１】本発明の請求項６に記載の発明は、アウタ
ーリード部の銀及び錫を含む表面処理層を含む請求項１
に記載の電子部品用のリードフレームにおいて、銀及び
錫を含む表面処理層の厚さを３〜１５μｍとした請求項
１に記載の電子部品用のメッキリードフレームであり、
半田濡れ性の向上という作用を有する。

【００１２】本発明の請求項７に記載の発明は、アウタ
ーリード部の銀及び錫を含む表面処理層を含む請求項１
に記載の電子部品用のリードフレームにおいて、銀及び
錫を含む表面処理層の銀含有比率を１〜８ｗ％とした請
求項１に記載の電子部品用のメッキリードフレームであ
り、耐ウィスカー性の向上という作用を有する。

【００１３】本発明の請求項８に記載の発明は、アウタ
ーリード部の銀及び錫を含む表面処理層を含む請求項１
に記載の電子部品用リードフレームにおいて、銀及び錫
を含む表面処理層を白金、イリジュウム、タンタル、ロ
ジウム、ルテニウムの金属またはその酸化物のうちのひ
とつ以上を含む不溶解性電極によりメッキした請求項１
に記載の電子部品用のメッキリードフレームであり、銀
のエレクトロマグレーション性の向上を図るという作用
を有する。

【００１４】本発明の請求項９に記載の発明は、アウタ
ーリード部の銀及び錫を含む表面処理層を含む請求項１
に記載の電子部品用リードフレームを使用して形成され
た半導体装置であり、低コストで、環境有害汚染物質を
含まない環境に害を与えないという作用を有する。

【００１５】本発明において使用される環境に害を与え
ないメッキとしては、錫と銀の合金を使用する。錫−銀
はパラジウムのように供給体制、コストに問題も無く、
錫−ビスマス、錫−亜鉛、錫−インジュウムに比べて
も、特性的には問題が無い。従来の錫−鉛に比べて融点
共晶点２２１℃とが高いが、リードフレームのアウター
リードのメッキとしては、完全に溶融して濡れる訳では
なく表面実装時に半田ペーストやリフロー用の半田と界
面で反応して、接合強度が発生するため、接合強度及び
半田濡れ性は従来の鉛入り半田と同等である。錫−銀の
メッキにおいては、添加剤を含まない浴からのメッキで
は海綿状や樹脂状の析出が発生し、被覆力も極端に悪く
なる。添加剤はこれらの生成を制御し、白色化及びメッ
キの被覆力を向上させ、使用電流密度範囲も広がる。こ
のため、種々を添加する必要が有る。

【００１６】図１、図２は本発明のニッケル又はニッケ
ル合金、銅又は銅合金系及び鉄又は鉄合金で形成される
電子部品用２色メッキリードフレームの構造の詳細の平
面図及び断面図である。ワイヤーボンディングを行うイ
ンナーリード部２には銀又は銀を含む合金の表面処理層
５を設け、アウターリード部１には銀及び錫を含む表面
処理層６を形成する。銀又は銀を含む合金の表面処理層
５及び銀及び錫を含む表面処理層６は分離しても、接触
しても良い。銀又は銀を含む合金の表面処理層５はイン
ナーリード部２のみに形成しても良く、パッド３にかか
っても、パッド３全体を覆っても良い。銀又は銀を含む
合金の表面処理層５及び銀及び錫を含む表面処理層６は
本実施の形態ではメッキにて形成するが、物理蒸着やス
パッタリング、ＣＶＤなどの方法でも形成可能である。
以下本発明の詳細な実施例を説明する。

【００１７】（実施の形態１）半導体リードフレームに
使用される基板には低スズリン青銅またはアロイ１９４
等の銅または銅合金や鉄にニッケルを約４２ｗ％添加し
た４２材と呼ばれる鉄・ニッケル合金が用いられる。本
実施の形態では４２材を生地として用いた。最初、この
４２材合金の薄板をリードフレームの形状に加工する。
加工する方法としては、感光レジストを表面に塗布し、
パターンを焼付けた後、現像し感光レジストをリードフ
レームのポジパターンとして残し、塩化第二鉄又は塩化
第二銅等のエッチング液で加工する方法と、リードフレ
ームの形状を打ち抜くための金型を造りこの金型を用い
てプレス装置により打ち抜き加工する方法がある。本発
明では、エッチング法もプレス法も任意に選択できる。
本実施の形態ではプレスにより、４２材合金の板をリー
ドフレーム形状に加工した後、洗浄工程を経て、必要に
応じて熱処理工程を通し、プレスで打ち抜いた時に基板
に残った応力を除去する。その後、メッキ工程に入る。
以下に本発明のメッキ工程の詳細を説明する。

【００１８】洗浄工程により生地に付着したプレス工程
や熱処理工程の油性分をアルカリ脱脂剤等により浸漬法
又は電気的な方法の併用又は単独使用により除去した
後、銅下地メッキを０．２μｍ以上形成する。その後、
銀の部分メッキ工程によりインナーリード部２に銀メッ
キを行う。

【００１９】銀の部分メッキを行った後、生地とＳｎ−
Ａｇ層の密着性を改善するため塩酸、硝酸、硫酸を１種
又は２種以上から選択された処理剤によって、アウター
リード部１の銀及び錫を含む表面処理層６を処理前に処
理する。本実施の形態では塩酸を含む処理剤により表面
の不純物を除去するとともに、表面をエッチングし、ア
ンカー効果によりＳｎ−Ａｇ層の密着性を改善した。

【００２０】この前処理の後に、アウターリード部１に
Ｓｎ−Ａｇの部分メッキをおこなった。メッキ液におい
て、酸として有機スルホン酸、硫酸、金属塩として有機
スルホン酸塩、硝酸塩、硫酸塩等の無機塩、あるいは金
属酸化物の中から任意に選択できるが、本実施の形態で
はメタンスルホン酸スズ、メタンスルホン酸銀、メタン
スルホン酸を使用した。添加剤としては、少なくとも、
銀の安定剤として、ヨウ素化合物、臭素化合物、イオウ
化合物、チオアミド化合物、チオール化合物、チオ硫酸
塩を１種又は２種以上添加し、錫の安定剤として、カル
ボン酸、スルファミン酸、ピロリン酸塩、キレート剤、
を１種又は２種以上添加し、結晶調整剤として、芳香族
アルコール、脂肪族多価アルコール、アミノアルコー
ル、ヒドロキシ酸、芳香族スルホン酸塩、脂肪族スルホ
ン酸塩、ヒダトイン化合物、システイン化合物、芳香族
有機アミンと脂肪族アルデヒド、芳香族アルデヒド、ケ
トン、非イオン界面活性剤、両性イオン界面活性剤、ア
ニオン界面活性剤、天然アミノ酸、水溶性蛋白質の内か
ら選択された添加剤を１種又は２種以上選択できるが、
本実施の形態ではＥＤＴＡ２Ｎａ・２Ｈ₂Ｏ、チオ尿
素、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、バ
ニリルアルコール、チオ硫酸ナトリウム、を使用した。
陽極電極は、白金、イリジウム、タンタル、ロジウム、
ルテニウムの金属またはその酸化物のうちのひとつ以上
を含む不溶解性電極により任意に選択できる。本実施の
形態ではチタンの生地に酸化イリジウムと酸化タンタル
の混合物を被覆した不溶性電極を使用した。半田合金を
用いた溶解性電極を使用すると、電極交換が頻繁にな
り、その都度ラインを停止しなければならないため、量
産性が極端に落ちる。

【００２１】メッキ厚さは３〜１５μｍの範囲で任意に
選択できる。メッキ厚が３μｍより薄くなると、下地の
影響で半田濡れ性が悪くなる。１５μｍ以上厚くなる
と、モールド樹脂の封止工程で金型の隙間から樹脂が漏
れるなどの不具合が有る。本実施の形態では８μｍのＳ
ｎ−Ａｇメッキを行った。また、銀含有比率は１〜８ｗ
％の間で任意に選択できる。銀が１ｗ％以下になると、
錫のウイスカーが発生しやすくなる。８ｗ％を超えると
ＩＣの駆動時に銀のエレクトロマイグレーションが発生
する。本実施の形態では銀含有比率は２ｗ％とした。次
に、最初に形成した銅下地メッキの銀メッキ、Ｓｎ−Ａ
ｇメッキ以外の表面に露出している部分を除去する。更
に、リード側面に漏れた銀を除去するため電気的にフレ
ーム表面の銀を除去した。その後、半田濡れ性を改善す
るため三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、アウタ
ーリード部１の銀及び錫を含む表面処理層６処理後に銀
及び錫を含む表面処理層６をエッチング処理をした。最
後に、変色防止剤を浸漬した後、水洗後乾燥させ仕上げ
た。

【００２２】半田の濡れ性評価は半田濡れ試験機（ソル
ダーチェッカー：タンチン社製ＳＷＥＴ１００）を使
用し、錫−鉛（Ｈ６３Ｓ）半田、浴温度２３０℃で行っ
た、フラックスはＲ−１００−４０（非ハロゲン）を用
いた。同時にアウターリード部１を９０°に曲げメッキ
膜の剥離状態を観察した。その結果、初期のゼロクロス
時間及び１７５℃で２４時間耐熱後のゼロクロス時間及
び外観は（表１）の結果のように良好なものとなった。

【００２３】

【表１】

【００２４】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
於けるニッケル又はニッケル合金、銅又は銅合金系及び
鉄又は鉄合金で形成される電子部品用２色メッキリード
フレームの構造の詳細を説明する。以下本発明の詳細な
実施例を説明する。半導体リードフレームに使用される
基板には低スズリン青銅またはアロイ１９４等の銅また
は銅合金や鉄にニッケルを約４２ｗ％添加した４２材と
呼ばれる鉄・ニッケル合金が用いられる。本実施の形態
ではアロイ１９４を生地として用いた。最初、このアロ
イ１９４合金の薄板をリードフレームの形状に加工す
る。本実施の形態では、エッチング法もプレス法も任意
に選択できる。本実施の形態ではプレスにより、４２材
合金の板をリードフレーム形状に加工した後、洗浄工程
を経て、必要に応じて熱処理工程を通し、プレスで打ち
抜いた時に基板に残った応力を除去する。その後、メッ
キ工程に入る。以下に本発明のメッキ工程の詳細を説明
する。

【００２５】以下実施の形態１と同様に洗浄工程、銅下
地メッキ工程、銀の部分メッキ工程を行う。銀の部分メ
ッキを行った後、硝酸を含む処理剤により前処理を行っ
た。この前処理の後に、アウターリード部１にＳｎ−Ａ
ｇの部分メッキをおこなった。本実施の形態ではＳｎ
Ｏ、ＡｇＯ、メタンスルホン酸を使用した。添加剤とし
ては、実施の形態１と同様に選択できるが、本実施の形
態ではＥＤＴＡ２Ｎａ・２Ｈ₂Ｏ、チオ尿素、エチレン
グリコール、ポリエチレングリコール、を使用した。陽
極電極は、実施の形態１と同様に選択できるが、本実施
の形態ではチタンの生地に酸化イリジウムと酸化タンタ
ルの混合物を被覆した不溶性電極を使用した。本実施の
形態では８μｍのＳｎ−Ａｇメッキを行った。また、銀
含有比率は２．５％とした。次に、最初に形成した銅下
地メッキの銀メッキ、Ｓｎ−Ａｇメッキ以外の表面に露
出している部分を除去する。更に、リード側面に漏れた
銀を除去するため電気的にフレーム表面の銀を除去し
た。その後、半田濡れ性を改善するため三燐酸ナトリウ
ムを含む処理剤によって、アウターリード部１の銀及び
錫を含む表面処理層６処理後に銀及び錫を含む表面処理
層６をエッチング処理をした。最後に、変色防止剤を浸
漬した後、水洗後乾燥させ仕上げた。

【００２６】半田の濡れ性評価は実施の形態１と同様の
条件でおこなった。同時にアウターリード部１の曲げ試
験により剥離状態を観察した。その結果、初期のゼロク
ロス時間及び１７５℃で２４時間耐熱後のゼロクロス時
間及び外観は（表１）の結果のように良好なものとなっ
た。

【００２７】（比較例１）比較例として形成される電子
部品用２色メッキリードフレームの構造の詳細を説明す
る。本比較例ではアロイ１９４を生地として用いた。最
初、このアロイ１９４合金の薄板をリードフレームの形
状に加工する。４２材合金の板をリードフレーム形状に
加工した後、洗浄工程を経て、必要に応じて熱処理工程
を通し、プレスで打ち抜いた時に基板に残った応力を除
去する。その後、メッキ工程に入る。以下実施の形態１
と同様に洗浄工程、銅下地メッキ工程、銀の部分メッキ
工程を行う。銀の部分メッキを行った後、前処理を行な
わずに、アウターリード部１にＳｎ−Ａｇの部分メッキ
をおこなった。本比較例ではＳｎＯ、ＡｇＯ、メタンス
ルホン酸を使用した。添加剤としては、ＥＤＴＡ２Ｎａ
・２Ｈ₂Ｏ、チオ尿素、エチレングリコール、ポリエチ
レングリコール、を使用した。陽極電極は、チタンの生
地に酸化イリジウムと酸化タンタルの混合物を被覆した
不溶性電極を使用した。本比較例では８μｍのＳｎ−Ａ
ｇメッキを行った。また、銀含有比率は２．５％とし
た。次に、最初に形成した銅下地メッキの銀メッキ、Ｓ
ｎ−Ａｇメッキ以外の表面に露出している部分を除去し
た。更に、リード側面に漏れた銀を除去するため電気的
にフレーム表面の銀を除去した。その後、半田濡れ性を
改善するため三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、
アウターリード部１の銀及び錫を含む表面処理層６処理
後に銀及び錫を含む表面処理層６をエッチング処理をし
た。最後に、変色防止剤を浸漬した後、水洗後乾燥させ
仕上げた。半田の濡れ性評価は実施の形態１と同様の条
件でおこなった。同時にアウターリード部１の曲げ試験
により剥離状態を観察した。その結果、初期のゼロクロ
ス時間及び１７５℃で２４時間耐熱後のゼロクロス時間
及び外観は（表１）の結果のように良好なものとなった
が、曲げ試験においてクラックが発生した。

【００２８】（比較例２）本比較例ではアロイ１９４を
生地として用いた。最初、このアロイ１９４合金の薄板
をリードフレームの形状に加工する。４２材合金の板を
リードフレーム形状に加工した後、洗浄工程を経て、必
要に応じて熱処理工程を通し、プレスで打ち抜いた時に
基板に残った応力を除去する。その後、メッキ工程に入
る。以下実施の形態１と同様に洗浄工程、銅下地メッキ
工程、銀部分メッキ工程を行う。銀の部分メッキを行っ
た後、硝酸を含む処理剤により前処理を行なった。その
後、アウターリード部にＳｎ−Ａｇの部分メッキをおこ
なった。本比較例ではＳｎＯ、ＡｇＯ、メタンスルホン
酸を使用した。添加剤としては、ＥＤＴＡ２Ｎａ・２Ｈ
₂Ｏ、チオ尿素、エチレングリコール、ポリエチレング
リコール、を使用した。陽極電極は、チタンの生地に酸
化イリジウムと酸化タンタルの混合物を被覆した不溶性
電極を使用した。本比較例では８μｍのＳｎ−Ａｇメッ
キを行った。また、銀含有比率は２．５％とした。次
に、最初に形成した銅下地メッキの銀メッキ、Ｓｎ−Ａ
ｇメッキ以外の表面に露出している部分を除去した。更
に、リード側面に漏れた銀を除去するため電気的にフレ
ーム表面の銀を除去した。その後、半田濡れ性を改善す
るため三燐酸ナトリウムを含む処理剤によって、アウタ
ーリード部１の銀及び錫を含む表面処理層６処理後に銀
及び錫を含む表面処理層６をエッチング処理を行わず、
変色防止剤を浸漬した後、水洗後乾燥させ仕上げた。

【００２９】半田の濡れ性評価は実施の形態１と同様の
条件でおこなった。同時にアウターリード部１の曲げ試
験により剥離状態を観察した。その結果、初期のゼロク
ロス時間及び１７５℃で２４時間耐熱後のゼロクロス時
間及び外観は（表１）の結果のように実施の形態１，２
に比べ悪化した。曲げ試験においてクラックは発生しな
かった。

【００３０】（実施の形態３）本実施の形態を図５によ
り説明する。図１、図２の本発明によるリードフレーム
にダイアタッチ樹脂塗布後、ＩＣチップ７を固定し、２
００℃で２時間オーブンにより乾燥固定後、ワイヤーボ
ンディングによりリードフレームとＩＣ７を電気的に接
続した。次に、モールド樹脂９によりＩＣチップ７を封
止した。従来は、封止後リードフレームの表面の酸化層
を除去後、アウターリード部１に外装半田メッキを行っ
ていたが、本発明のリードフレームを使用する事によ
り、工程が簡素化された。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、環境有害
汚染物質の一つである鉛を含まない、半田濡れ性、接合
強度の特性が良く、低コストのニッケル又はニッケル合
金、銅又は銅合金系及び鉄又は鉄合金で形成されるリー
ドフレームが得られるという有利な効果が得られた。ま
た、本発明のリードフレームを使用し、ＩＣの組立を行
う事により、外装半田工程を必要としない、低コストの
半導体装置を作成する事が出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるリードフレームの
平面図

【図２】本発明の一実施の形態によるリードフレームの
断面図

【図３】従来のリードフレームの平面図

【図４】従来のリードフレーム断面図

【図５】本発明の一実施の形態によるリードフレームを
使用したＩＣパッケージの断面図

【符号の説明】

１アウターリード部２インナーリード部３パッド４リードフレーム生地５銀又は銀を含む合金の表面処理層６銀及び錫を含む表面処理層７ＩＣチップ８ボンディングワイヤー９モールド樹脂１０鉛及び錫を含む表面処理

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ニッケル又はニッケル合金、銅又は銅合金
系及び鉄又は鉄合金で形成されるリードフレームであっ
て、インナーリード部に銀又は銀を含む合金の表面処理
層を設けかつアウターリード部に少なくとも銀及び錫を
含む表面処理層を設けた事を特徴とする電子部品用のメ
ッキリードフレーム。
【請求項２】前記アウターリード部の銀及び錫を含む表
面処理層の形成用のメッキ液において、酸として有機ス
ルホン酸、硫酸、金属塩として有機スルホン酸塩、硝酸
塩、硫酸塩、あるいは金属酸化物を使用したことを特徴
とする請求項１に記載の電子部品用のメッキリードフレ
ーム。
【請求項３】ニッケル又はニッケル合金、銅又は銅合金
系及び鉄又は鉄合金で形成されるリードフレームであっ
て、インナーリード部に銀又は銀を含む合金の表面処理
層を設けかつアウターリード部に少なくとも銀及び錫を
含む表面処理層を設け、前記アウターリード部の銀及び
錫を含む表面処理層の形成用のメッキ液において、少な
くとも、銀の安定剤として、ヨウ素化合物、臭素化合
物、イオウ化合物、チオアミド化合物、チオール化合
物、チオ硫酸塩を１種又は２種以上添加し、錫の安定剤
として、カルボン酸、スルファミン酸、ピロリン酸塩、
キレート剤、を１種又は２種以上添加し、結晶調整剤と
して、芳香族アルコール、脂肪族多価アルコール、アミ
ノアルコール、ヒドロキシ酸、芳香族スルホン酸塩、脂
肪族スルホン酸塩、ヒダトイン化合物、システイン化合
物、芳香族有機アミンと脂肪族アルデヒド、芳香族アル
デヒド、ケトン、非イオン界面活性剤、両性イオン界面
活性剤、アニオン界面活性剤、天然アミノ酸、水溶性蛋
白質の内から選択された添加剤を１種又は２種以上添加
したことを特徴とする電子部品用のメッキリードフレー
ムの製造方法。
【請求項４】アウターリード部の銀及び錫を含む表面処
理層を含む請求項３に記載の電子部品用のリードフレー
ムにおいて密着性を改善するため少なくとも、塩酸、硝
酸、硫酸を１種又は２種以上から選択された処理剤によ
って、アウターリード部の銀及び錫を含む表面処理層処
理前にエッチング処理する事を特徴とする請求項３に記
載の電子部品用のメッキリードフレームの製造方法。
【請求項５】アウターリード部の銀及び錫を含む表面処
理層を含む請求項３に記載の電子部品用リードフレーム
において、半田濡れ性を改善するため少なくとも三燐酸
ナトリウムを含む処理剤によって、アウターリード部の
銀及び錫を含む表面処理層処理後に銀及び錫を含む表面
処理層をエッチング処理する事を特徴とする請求項３に
記載の電子部品用のメッキリードフレームの製造方法。
【請求項６】アウターリード部の銀及び錫を含む表面処
理層を含む請求項１に記載の電子部品用のリードフレー
ムにおいて、銀及び錫を含む表面処理層の厚さを３〜１
５μｍとした事を特徴とする請求項１に記載の電子部品
用のメッキリードフレーム。
【請求項７】アウターリード部の銀及び錫を含む表面処
理層を含む請求項１に記載の電子部品用のリードフレー
ムにおいて、銀及び錫を含む表面処理層の銀含有比率を
１〜８ｗ％とした事を特徴とする請求項１に記載の電子
部品用のメッキリードフレーム。
【請求項８】アウターリード部の銀及び錫を含む表面処
理層を含む請求項１に記載の電子部品用リードフレーム
において、銀及び錫を含む表面処理層を白金、イリジュ
ウム、タンタル、ロジウム、ルテニウムの金属またはそ
の酸化物のうちのひとつ以上を含む不溶解性電極により
メッキした事を特徴とする請求項１に記載の電子部品用
のメッキリードフレーム。
【請求項９】アウターリード部の銀及び錫を含む表面処
理層を含む請求項１に記載の電子部品用リードフレーム
を使用して形成された事を特徴とする半導体装置。