JP3355813B2 - Electropolishing method for iron alloy lead frame - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、リードフレームに銀め
っきを施す方法に関して、特に銅ストライクめっきを不
要とするリードフレームの銀めっき方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of plating a lead frame with silver, and more particularly to a method of silver plating a lead frame which does not require copper strike plating.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子部品材料であるリードフレームは、
一般に圧延材料を加工して製造されている。例えば、圧
延材料を型抜きして基材を得て、この基材を化学研磨や
電解研磨して基材表面に付着している有機物などの汚
れ、酸化被膜そして凸状突起物、ヒゲ状突起物といった
異形物の除去などを行い、その後リード部等の必要部に
銅ストライクめっきを施し、その上に銀めっきを施して
製造している。2. Description of the Related Art Lead frames, which are electronic component materials,
Generally, it is manufactured by processing a rolled material. For example, a rolled material is die-cut to obtain a base material, and the base material is chemically or electrolytically polished to remove stains such as organic substances adhering to the base material surface, an oxide film and convex protrusions and whiskers. It is manufactured by removing deformed objects such as objects, and then applying copper strike plating to necessary parts such as leads and silver plating.
【０００３】リードフレームに銀めっきをする具体的な
方法を示すと以下のようになる。まず、リードフレーム
を脱脂液に浸漬して（溶剤浸漬工程）、表面の油脂を除
去する。次に電解研磨液中でアノード溶解し（電解研磨
工程）、リードフレーム表面の凹凸部を研磨し、凹部に
含まれていた油脂を除去する。次に、電解研磨後のリー
ドフレーム表面に存在する酸化膜を硫酸により溶解除去
し（酸化処理工程）、中和処理し（中和工程）、銅スト
ライクめっきをする（銅ストライクめっき工程）。そし
て、得られた銅層の上に銀めっきを施し（銀めっき工
程）、後処理を行う。A specific method of plating a lead frame with silver is as follows. First, the lead frame is immersed in a degreasing liquid (solvent immersion step) to remove oils and fats on the surface. Next, the anode is dissolved in an electropolishing liquid (electropolishing step), and the irregularities on the surface of the lead frame are polished to remove oils and fats contained in the concaves. Next, the oxide film present on the surface of the lead frame after the electrolytic polishing is dissolved and removed by sulfuric acid (oxidation treatment step), neutralized (neutralization step), and copper strike plating is performed (copper strike plating step). Then, silver plating is performed on the obtained copper layer (silver plating step), and post-treatment is performed.
【０００４】従来の電解研磨工程では、リードフレーム
表面の凹凸の除去は不完全であり、このような表面に直
接銀めっきを施すと良好な銀めっきは得られない。この
ため上記銅ストライクめっき工程は不可欠なものとなっ
ている。しかし、この銅ストライクめっき工程には以下
のような問題点がある。 （１）液の持ち出しや液加熱により生産中に浴組成変動
を来たし易い。 （２）浴組成変動によりストライクめっき層の厚さが変
動し易い。 （３）めっき前処理工程の影響を完全に抑えることがで
きないので、フクレ、ムラを完全になくすことができ
ず、従って銀めっき不良をなくすことはできない。 よって、銅ストライクめっき工程を省略できれば、これ
らの問題点の解消ができるばかりでなく、大幅なコスト
ダウンが達成できるため、種々の検討が試みられてい
る。この一つに無接点式電解研磨装置を用いた電解研魔
方法がある。この方法は、電解液中を通過するリードフ
レーム自身が非接触方式で電極となる。この無接点式電
解研磨装置では、リードフレームが非接触で電解研磨さ
れるため、リードフレームが変形することなく、かつ結
果的に良好な研磨面が得られるとされている。[0004] In the conventional electrolytic polishing step, the removal of irregularities on the surface of the lead frame is incomplete, and if such a surface is directly plated with silver, good silver plating cannot be obtained. Therefore, the above copper strike plating step is indispensable. However, this copper strike plating process has the following problems. (1) It is easy for the bath composition to fluctuate during production due to taking out of the liquid or heating the liquid. (2) The thickness of the strike plating layer tends to fluctuate due to fluctuations in bath composition. (3) Since the influence of the plating pretreatment step cannot be completely suppressed, blisters and unevenness cannot be completely eliminated, and thus silver plating defects cannot be eliminated. Therefore, if the copper strike plating step can be omitted, not only these problems can be solved but also a significant cost reduction can be achieved, and various studies have been made. One of these is an electrolytic polishing method using a non-contact type electrolytic polishing apparatus. In this method, the lead frame itself passing through the electrolytic solution becomes an electrode in a non-contact manner. In this noncontact electropolishing apparatus, the lead frame is electropolished in a non-contact manner, so that the lead frame is not deformed and a good polished surface is obtained as a result.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】確かに、上記無接点式
電解研磨装置を用いると、研磨後のリードフレームの表
面は従来と比較にならいほど改善される。しかし、この
ようなリードフレームですら銅ストライクめっきを省略
することは難しい。本発明は、上記状況に鑑みてなされ
たものであり、銅ストライクめっきを必要とせず、リー
ドフレーム表面に直接に銀めっきを施することが可能と
なるリードフレームの電解研磨方法の提供を課題とす
る。Indeed, when the above-mentioned non-contact type electropolishing apparatus is used, the surface of the lead frame after polishing is improved as compared with the conventional one. However, even for such a lead frame, it is difficult to omit the copper strike plating. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electrolytic polishing method for a lead frame which does not require copper strike plating and can directly apply silver plating to the lead frame surface. I do.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の方法は、鉄合金製リードフレームの電解研磨法にお
いて、リードフレームの導入方向より、素材供給ロール
部、電解研磨部、素材排出ロール部の順に隣接配置され
た電解研磨装置を少なくとも１単位とし、上記電解研磨
部には、リードフレームの導入方向より第１電極装置
槽、第１処理液排出槽、第２電極配置槽、第２処理液排
出槽、第３電極配置槽、第３処理液排出槽、第４電極配
置槽が順に隣接配置され、上記の各槽は電解研磨処理に
供されるリードフレームを通過させるための開口部を有
する隔壁によって仕切られ、また、第１及び第４の電極
配置槽には、開口部を結ぶ平面を境にして、その上下も
しくはその上下のいずれかの位置で、かつ、電解研磨液
に浸された位置に、電源の陰極または陽極に連なる電極
板が配置され、さらに、第２および第３の電極配置槽に
は開口部を結ぶ平面を境にして、その上下もしくはその
上下のいずれかの位置で、かつ、電解研磨液に浸された
位置に、電源の陽極または陰極に連なる電極板が配置さ
れ、また、第１および第４の電極配置槽並びに第２およ
び第３の電極配置槽にはそれぞれに電解研磨液の注入口
が設けられてあり、素材供給ロール部、第１ないし第３
の処理液排出槽、素材排出ロール部にはそれぞれに研磨
処理に供された電解研磨液の排出口が設けられてあり、
さらに、前記注入口から第１および第４の電極配置槽並
びに第２および第３の電極配置槽に注入された電解研磨
液は、素材供給ロール部、第１ないし第３の処理液排出
槽、素材排出ロール部を介して前記排出口より排出され
るように構成された無接点式電解研磨装置を用い、以下
に示す電解研磨液を用い、以下に示す電解条件で無電解
研磨を行うものである。 電解研磨液 硫酸 ２０〜４０ｇ／リットル 塩化アンモニウム ４０〜８０ｇ／リットル ノニオン系界面活性剤 ０．０８〜０．２５ ｇ／リッ
トル 浴温度 ４５〜５０℃ 電解条件 電流パターン 周波数が４０〜１２０Ｈｚのリ
ップルを持つ直流電流を陽極側と陰極側に交互に、リー
ドフレームが陽極として作用する時間を陰極として作用
する時間の３．３倍以上とする 電流密度 ０．２〜８．０Ａ／ｄｍ2 According to the present invention, there is provided a method for electrolytically polishing a lead frame made of an iron alloy, comprising: a raw material supply roll section, an electrolytic polishing section, and a raw material discharge roll in the direction of introduction of the lead frame; The electropolishing unit arranged adjacent to the order of the parts is at least one unit, and the electropolishing unit includes a first electrode device tank, a first treatment liquid discharge tank, a second electrode arrangement tank, A treatment liquid discharge tank, a third electrode arrangement tank, a third treatment liquid discharge tank, and a fourth electrode arrangement tank are sequentially arranged adjacent to each other, and each of the above-described tanks has an opening for passing a lead frame provided for electrolytic polishing. The first and fourth electrode placement tanks are immersed in the electropolishing liquid at positions above and below or above and below the plane connecting the openings. At the position An electrode plate connected to the cathode or anode of the source is arranged, and the second and third electrode arrangement tanks are separated by a plane connecting the openings, at any of the upper and lower positions or at the upper and lower positions, and An electrode plate connected to an anode or a cathode of a power source is disposed at a position immersed in the electrolytic polishing liquid, and the first and fourth electrode placement tanks and the second and third electrode placement tanks are respectively provided with electrolytic polishing. A liquid inlet is provided, and a material supply roll section, a first to a third
The processing liquid discharge tank and the material discharge roll part are provided with discharge ports for the electropolishing liquid subjected to the polishing treatment, respectively.
Further, the electropolishing liquid injected from the injection port into the first and fourth electrode placement tanks and the second and third electrode placement tanks is supplied to a material supply roll section, a first to third treatment liquid discharge tanks, Using a non-contact type electropolishing apparatus configured to be discharged from the discharge port via a material discharge roll portion, using the following electropolishing liquid, performing electroless polishing under the following electrolysis conditions. is there. Electropolishing liquid Sulfuric acid 20-40 g / L Ammonium chloride 40-80 g / L Nonionic surfactant 0.08-0.25 g / L Bath temperature 45-50 ° C Electrolysis conditions Current pattern Frequency has a ripple of 40-120 Hz DC current is alternately applied to the anode side and the cathode side, and the time during which the lead frame acts as an anode is set to 3.3 times or more the time during which the lead frame acts as a cathode. Current density 0.2 to 8.0 A / dm 2
【０００７】[0007]
【作用】本発明の電解研磨方法の特徴は、無接点式電解
研磨装置において、特定の電解研磨液に対して、特定の
波形を持った電流を印加する点である。まず、本発明に
使用するのに好適な無接点式電解研磨装置について図１
を用いて説明する。図１の装置はリードフレーム１７の
導入方向（矢印Ａ）より、素材供給ロール部１、電解研
磨部２、素材排出ロール部３の順に配置された装置であ
る。上記電解研磨部２には、リードフレーム１７の導入
方向より第１陰極配置槽４、第１処理液排出槽５、第１
陽極配置槽６、第２処理液排出槽７、第２陽極配置槽
８、第３処理液排出槽９、第２陰極配置槽１０がこの順
に配置されている。さらに、上記の各層は電解研磨処理
に供されるリードフレーム１７を通過させるための開口
部１１を有する隔壁１２よって仕切られている。The feature of the electrolytic polishing method of the present invention is that a current having a specific waveform is applied to a specific electrolytic polishing liquid in a non-contact type electrolytic polishing apparatus. First, a non-contact type electropolishing apparatus suitable for use in the present invention is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. The apparatus shown in FIG. 1 is an apparatus in which a material supply roll unit 1, an electrolytic polishing unit 2, and a material discharge roll unit 3 are arranged in this order from the lead frame 17 introduction direction (arrow A). In the electropolishing unit 2, the first cathode disposing tank 4, the first treatment liquid discharging tank 5, the first
An anode arrangement tank 6, a second treatment liquid discharge tank 7, a second anode arrangement tank 8, a third treatment liquid discharge tank 9, and a second cathode arrangement tank 10 are arranged in this order. Further, each of the above-mentioned layers is separated by a partition wall 12 having an opening 11 for passing a lead frame 17 subjected to an electrolytic polishing process.
【０００８】また、第１及び第２の陰極配置層４、１０
には、開口１１を結ぶ平面を境にして、その上下もしく
はその上下のいずれかの位置で、かつ、電解研磨液に浸
された位置に、電源の陰極に連なる陰極板１３が配置さ
れ、さらに、第１および第２の陽極配置層６、８には開
口部を結ぶ平面を境にして、その上下もしくはその上下
のいずれかの位置で、かつ、電解研磨液に浸された位置
に、電源の陽極に連なる陽極板１４が配置されている。
また、第１および第２の陰極配置槽４、１０並びに第１
および第２の陽極配置槽６、８の底部には、それぞれに
電解研磨液の注入口１５が設けれてあり、そのうえ、素
材供給ロール部１、第１ないし第３の処理液排出槽５、
７、８、素材排出ロール部３の底部には、それぞれに研
磨処理に供された電解研磨液の排出口１６が設けられて
ある。In addition, the first and second cathode arrangement layers 4, 10
A cathode plate 13 connected to a cathode of a power supply is disposed at a position above or below or above or below the plane connecting the opening 11 and at a position immersed in the electropolishing liquid. The first and second anode disposition layers 6 and 8 are provided with a power supply at a position above or below or above or below the plane connecting the openings, and at a position immersed in the electropolishing liquid. The anode plate 14 is arranged so as to be continuous with the anode.
Further, the first and second cathode disposing tanks 4, 10 and the first
The bottom of each of the second anode disposition tanks 6 and 8 is provided with an injection port 15 for an electropolishing liquid, and the material supply roll unit 1, the first to third processing liquid discharge tanks 5,
7, 8 and a discharge port 16 for the electropolishing liquid subjected to the polishing treatment are provided at the bottom of the material discharge roll section 3, respectively.
【０００９】さらに、上記注入口１５から第１および第
２の陰極配置槽４、１０または第１および第２の陽極配
置槽６、８に向けて個別に注入された電解研磨液は、そ
れぞれの第１および第２の陰極配置槽４、１０、または
第１および第２の陽極配置槽６、８から、それらに隣接
する第１ないし第３のいずれかの処理液排出槽５、７、
９に入り、その底部に設けられた排出口１６より電解研
磨液循環部２０に向けて排出される。そして、電解研磨
液循環部２０にて回収された電解研磨液は、電解研磨液
循環部２０にて電解研磨液の性状を調整した後、上記電
解研磨液循環部２０よりそれぞれの第１および第２の陰
極配置槽４、１０または第１および第２の陽極配置槽
６、８に循環して供給されるものである。なお、リード
フレーム１７は、ロール対１８により送られ、矢印Ａに
示すように当該装置に入って、矢印Ｂに示すように出
る。Further, the electropolishing liquids individually injected from the injection port 15 into the first and second cathode arrangement tanks 4 and 10 or the first and second anode arrangement tanks 6 and 8 are each From the first and second cathode arrangement tanks 4, 10 or the first and second anode arrangement tanks 6, 8, any one of the first to third treatment liquid discharge tanks 5, 7, adjacent to them,
9 and is discharged toward the electropolishing liquid circulation unit 20 through a discharge port 16 provided at the bottom. The electropolishing liquid collected in the electropolishing liquid circulating section 20 adjusts the properties of the electropolishing liquid in the electropolishing liquid circulating section 20, and then the first and second electropolishing liquid circulating sections 20 respectively. It is circulated and supplied to the two cathode arrangement tanks 4 and 10 or the first and second anode arrangement tanks 6 and 8. The lead frame 17 is sent by the roll pair 18 and enters the device as shown by the arrow A, and exits as shown by the arrow B.
【００１０】次に本発明で用いる電解研磨液について説
明する。従来よりもっとも多用される電解研磨液はピロ
リン酸カリウム５０ｇ／リットル、クエン酸ナトリウム
３０ｇ／リットルのようなリン酸系電解研磨液を用いて
いる。この電解研磨液はリードフレームとして用いられ
鉄系部材の電解研磨液として長い実績があり、かつ安価
である。しかし、この電解研磨液を本発明の方法のよう
に用いた場合には、表面が確実に平坦となるように電解
研磨を行えなかった。本発明で用いる電解研磨液の基本
組成を硫酸浴としたのは以下の理由による。アルカリ浴
を用いると、比較的良好な研磨面は得られるものの、泡
立ちが多い等の問題があり、排水処理にかなり負担をか
けることになる。中性浴では十分な電解研磨は得られな
い。塩酸浴では良好な研磨面は得られるものの、臭気や
腐食などの問題があり、経済性を損なう。リン酸は排水
処理に負担がかかる。これらに対し、硫酸浴は、硫酸単
味では塩酸浴ほど良好な研磨面は得られないものの、添
加材を併用することにより塩酸浴より優れた平滑性を持
つ研磨面が得られる。また、硫酸浴であれば安価であ
り、かつ取扱いも容易である。Next, the electropolishing liquid used in the present invention will be described. Conventionally, the most frequently used electropolishing liquid is a phosphate electropolishing liquid such as potassium pyrophosphate 50 g / l and sodium citrate 30 g / l. This electropolishing liquid is used as a lead frame, has a long track record as an electropolishing liquid for iron-based members, and is inexpensive. However, when this electropolishing liquid was used as in the method of the present invention, electropolishing could not be performed to ensure a flat surface. The basic composition of the electropolishing liquid used in the present invention is a sulfuric acid bath for the following reasons. When an alkaline bath is used, a relatively good polished surface can be obtained, but there are problems such as a lot of bubbling, and a considerable burden is imposed on wastewater treatment. Sufficient electropolishing cannot be obtained with a neutral bath. Although a good polished surface can be obtained with a hydrochloric acid bath, there are problems such as odor and corrosion, which impairs economic efficiency. Phosphoric acid puts a burden on wastewater treatment. On the other hand, a sulfuric acid bath cannot obtain a polished surface as good as a hydrochloric acid bath with only sulfuric acid, but a polished surface having better smoothness than a hydrochloric acid bath can be obtained by using an additive in combination. In addition, a sulfuric acid bath is inexpensive and easy to handle.
【００１１】本発明で用いる添加剤の一つは塩化アンモ
ニウムである。塩化アンモニウムの役割は主として鉄合
金製リードフレーム表面を腐食させることと思われる。
また、他の添加剤としてノニオン系海面活性剤を用い
る。これは、鉄合金製リードフレーム表面の油脂類を浴
中に容易に溶解させる目的と、リードフレーム表面に気
泡が付着しにくくする目的からである。用いることので
きるノニオン系界面活性材としては、ポリエチレングリ
コールアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪
酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグ
リセリドなどがある。界面活性材の濃度が低すぎると、
電極面への発生ガスの付着を防止できず、高すぎると界
面活性剤自体が十分に溶解しないばかりでなく、電解液
の粘度が高くなりすぎ、同様に電極面へのガスの付着を
防止できなくなる。このため、ノニオン系界面活性剤の
濃度は０．０８〜０．２５ｇ／リットルとすることが必
要である。本発明の電解液の組成は幾多の試験の結果求
めたものであり、この範囲をはずれると銅ストライクめ
っきが不要になるほどの良好な電解研磨面は得られな
い。One of the additives used in the present invention is ammonium chloride. It seems that the role of ammonium chloride is to mainly corrode the surface of the lead frame made of iron alloy.
A nonionic surfactant is used as another additive. This is for the purpose of easily dissolving the fats and oils on the surface of the iron alloy lead frame in the bath, and for the purpose of making it difficult for air bubbles to adhere to the lead frame surface. Examples of nonionic surfactants that can be used include polyethylene glycol alkyl ethers, polyethylene glycol fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, and fatty acid monoglycerides. If the concentration of the surfactant is too low,
The generated gas cannot be prevented from adhering to the electrode surface.If it is too high, not only the surfactant itself does not dissolve sufficiently, but also the viscosity of the electrolytic solution becomes too high, and the gas can also be prevented from adhering to the electrode surface. Disappears. For this reason, the concentration of the nonionic surfactant needs to be 0.08 to 0.25 g / liter. The composition of the electrolytic solution of the present invention was determined by a number of tests, and if it is out of this range, an electrolytically polished surface that does not require copper strike plating cannot be obtained.
【００１２】次に、電解研磨に用いる電流波形について
説明する。図２は陽極側または陰極側に印加するため
に、電流発生装置（図示せず）によって発生する電流の
基本波形を示すグラフであり、図３は、電流発生装置に
よって発生した電流を切り替えて陽極側および陰極側に
交互に印加する態様を示すグラフである。図２から明ら
かなように、印加する電流は、直流電流にリップル（脈
動部）を重畳した電流であり（以下「リップルを有する
直流電流」と呼ぶ）、このような波形の電流は交流を整
流し、平滑装置により平滑にすることにより得ることが
できる。なお、このような電流波形を得る装置は本発明
の部分を構成しないので、詳細な説明は省略する。図３
は、図２で示す電流波形を発生する装置（図示せず）を
用いて電解研磨を行う際の電流を印加する態様を示す例
であり、図示した例では陽極（＋）側に５個のリップル
（リップルの幅：１０ｍｓ）を有する直流電流を印加
し、その後陰極（−）側に１個のリップルを有する直流
電流を印加し、これを１サイクルとし、以下同様に電流
を印加することを示している。Next, the current waveform used for the electropolishing will be described. FIG. 2 is a graph showing a basic waveform of a current generated by a current generator (not shown) to be applied to the anode side or the cathode side, and FIG. 7 is a graph showing an aspect in which a voltage is applied alternately to the side and the cathode side. As is apparent from FIG. 2, the applied current is a current obtained by superimposing a ripple (pulsating portion) on a DC current (hereinafter, referred to as a “DC current having a ripple”). However, it can be obtained by smoothing with a smoothing device. Since a device for obtaining such a current waveform does not constitute a part of the present invention, a detailed description is omitted. FIG.
Is an example showing a mode in which a current is applied when performing electrolytic polishing using a device (not shown) that generates a current waveform shown in FIG. 2, and in the illustrated example, five electrodes are provided on the anode (+) side. A DC current having a ripple (ripple width: 10 ms) is applied, and then a DC current having one ripple is applied to the cathode (-) side, and this is defined as one cycle. Is shown.
【００１３】図３で示すようなリップルを有する直流電
流を用いることにより十分な電解研磨面が得られ、直接
リードフレームの表面に銀めっきを施することができ
る。また、電解研磨でこのようなリップルを有する直流
電流を用いる際、リップルの幅、言い替えるとリップル
の周波数と、陽極側および陰極側への電流の印加時間の
割合とが平滑な電解研磨面を得るのに重要である。具体
的には、リップルの周波数を４０〜１２０Ｈｚの範囲内
に選び、リードフレームが陽極として機能する時間が陰
極として機能する時間の３．３倍以上となるようにす
る。本発明の方法において、なぜ平滑な電解研磨画が得
られるのかの理論的解析は、現在のところ不明である。
無接点式電解研磨装置と、本発明の電解液とを用い、リ
ップルを有する直流電流を用いることにより、直流電流
に重畳されたリップル部分の電流の物理化学的効果が従
来より一層大きくなったためと本発明者らは思ってい
る。By using a DC current having a ripple as shown in FIG. 3, a sufficient electrolytic polishing surface can be obtained, and silver plating can be directly applied to the surface of the lead frame. In addition, when a DC current having such a ripple is used in the electrolytic polishing, the width of the ripple, in other words, the frequency of the ripple, and the ratio of the application time of the current to the anode side and the cathode side obtain a smooth electrolytic polishing surface. It is important to. Specifically, the frequency of the ripple is selected within the range of 40 to 120 Hz, and the time during which the lead frame functions as an anode is 3.3 times or more the time during which the lead frame functions as a cathode. The theoretical analysis as to why a smooth electropolished image is obtained in the method of the present invention is currently unknown.
Using a non-contact type electropolishing apparatus and the electrolytic solution of the present invention, by using a DC current having a ripple, the physicochemical effect of the current of the ripple portion superimposed on the DC current is larger than before. The present inventors have thought.
【００１４】[0014]
【実施例】次に本発明の実施例について述べる。 （実施例１）幅２３ｃｍ、長さ４５ｃｍ、深さ１５ｃｍ
の２基の電極配置槽を陰極槽とし、幅２３ｃｍ、長さ１
５ｃｍ、深さ１５ｃｍｍの２基の電極配置槽を陽極槽と
し、これらの電極配置槽と幅２３ｃｍ、長さ１５ｃｍ、
深さ１５ｃｍの４基の処理廃液槽と幅２３ｃｍ、長さ１
０ｃｍ、深さ１５ｃｍの１基の処理廃液槽を組み合わせ
て図１に示した無接点式電解研磨装置を組立て、以下の
電解研磨に使用した。なお、用いた陽極板は厚さ５ｍ
ｍ、幅１０ｃｍ、長さ１０ｃｍのＳＵＳ板であり、陰極
板は厚さ３ｍｍ、幅１０ｃｍ、長さ４０ｃｍの硬鉛板で
ある。４２合金材をプレス加工して得た、厚さ０．１８
ｍｍ、幅１０ｃｍの長尺のリードフレーム（上村工業株
式会社製ＳＫ−７）を５０ｇ／リットルの５０℃の脱脂
液に２０秒間浸漬し、次いで、上記無接点式電解研磨装
置において下記組成の電解液を用い、リードフレームの
陽極側への印加時間と陰極への印加時間とを変えつつ、
電解研磨を行った。 ＜電解液＞ 硫酸 ３０ｇ／リットル 塩化アンモニウム ６０ｇ／リットル ＡＵ−１５０（上村工業株式会社製界面活性剤） ０．１７ｇ／リットル 液温度 ４５℃Next, an embodiment of the present invention will be described. (Example 1) Width 23cm, length 45cm, depth 15cm
The two electrode placement tanks were used as cathode tanks, and the width was 23 cm and the length was 1
The two electrode placement tanks having a size of 5 cm and a depth of 15 cm were used as anode tanks, and these electrode placement tanks were 23 cm wide, 15 cm long,
4 treatment waste liquid tanks with a depth of 15 cm and a width of 23 cm and a length of 1
A noncontact electropolishing apparatus shown in FIG. 1 was assembled by combining one treatment waste liquid tank having a depth of 0 cm and a depth of 15 cm, and used for the following electropolishing. The anode plate used was 5 m thick.
The SUS plate is a SUS plate having a width of 10 cm and a length of 10 cm, and the cathode plate is a hard lead plate having a thickness of 3 mm, a width of 10 cm and a length of 40 cm. 0.18 thickness obtained by pressing 42 alloy material
A long lead frame (SK-7, manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) having a thickness of 10 mm and a width of 10 cm was immersed in a 50 g / liter degreasing solution at 50 ° C. for 20 seconds, and then subjected to electrolysis of the following composition in the non-contact type electropolishing apparatus. Using a liquid, while changing the application time to the anode side of the lead frame and the application time to the cathode,
Electropolishing was performed. <Electrolyte> Sulfuric acid 30 g / L Ammonium chloride 60 g / L AU-150 (Surfactant manufactured by Uemura Industry Co., Ltd.) 0.17 g / L Liquid temperature 45 ° C
【００１５】なお、リードフレームの搬送速度は３ｍ／
分とし、平均電流密度が２．５Ａ／ｄｍ2 となるように
し、サイクルが１０ｍｓ（ミリ秒）のリップルを有する
直流電流を、図３に示すようなパターンで、リードフレ
ームに印加し電解研磨を行った。なお、１０ｍＳのリッ
プルの周波数は５０Ｈｚである。電解研磨後、リードフ
レームを水洗し、表面を目視観察した。その結果、素材
表面全体の水塗れ性は均一であり、水をはじいた部分は
見あたらず、かつリードフレームのパッド部分において
も同様であった。ちなみに、このリードフレームの表面
の粗さを東京精密株式会社製の粗さ計サーフコム５５４
Ａを用いて測定したところ、処理前の凹部の平均値が
０．８μｍ、凸部の平均値が０．４０μｍであったもの
が、処理後には凹部の平均値は０．２μｍ、凸部の平均
値が０．０８μｍとなっており、極めて平滑になってい
ることがわかった。The lead frame transport speed is 3 m /
Minutes, the average current density is set to 2.5 A / dm 2, and a DC current having a cycle of 10 ms (millisecond) ripple is applied to the lead frame in a pattern as shown in FIG. went. Note that the frequency of the 10 mS ripple is 50 Hz. After the electrolytic polishing, the lead frame was washed with water and the surface was visually observed. As a result, the wettability of the entire material surface was uniform, no water-repelling portion was found, and the same was true for the pad portion of the lead frame. By the way, the surface roughness of this lead frame was measured by using a roughness meter Surfcom 554 manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.
When measured using A, the average value of the concave portions before the treatment was 0.8 μm and the average value of the convex portions was 0.40 μm, but the average value of the concave portions after the treatment was 0.2 μm, The average value was 0.08 μm, and it was found that the surface was extremely smooth.
【００１６】次にリードフレームの表面を２５ｇ／リッ
トルの青酸カリ溶液に１０秒間浸漬し、中和処理を行
い、銀濃度６０ｇ／リットル、遊離シアン濃度５０ｇ／
リットル、温度６０℃の銀めっき液を２０秒間吹き当
て、電流密度５０Ａ／ｄｍ2 で銀めっきを行った。得ら
れた銀めっき被膜の状態を観察し、その結果を表１に示
した。表１は、図３のパターンに示される１サイクルの
間に陽極として作用する時間を縦軸に採り、陰極として
作用する時間を横軸に採ったものである。Next, the surface of the lead frame is immersed in a 25 g / l potassium cyanide solution for 10 seconds to perform a neutralization treatment, and the silver concentration is 60 g / l and the free cyan concentration is 50 g / l.
A liter of a silver plating solution having a temperature of 60 ° C. was sprayed for 20 seconds to perform silver plating at a current density of 50 A / dm 2 . The state of the obtained silver plating film was observed, and the results are shown in Table 1. In Table 1, the time acting as an anode during one cycle shown in the pattern of FIG. 3 is plotted on the vertical axis, and the time acting as a cathode is plotted on the horizontal axis.
【００１７】[0017]
【表１】 陽極作用時間（ｍＳ） ２９０ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ ２６０ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ ２３０ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △ ２００ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △ １５０ ○ ○ ○ ○ △ △ △ １００ ○ ○ ○ △ △ △ １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ ８０ １００ 陽極作用時間（ｍＳ）[Table 1] Anode working time (mS) 290 ○ ○ ○ ○ ○ △ △ 260 ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ ２３０ 230 ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △ ○ 200 ○ ○ ○ ○ △ △ △ 150 ○ ○ ○ △ △ １００ 100 ○ ○ △ △ △ 10 20 30 40 50 60 60 70 80 100 Anode working time (mS)
【００１８】表１において○は良好なめっき被膜が得ら
れたものであり、△は焼けが発生している不良品であ
る。In Table 1, ○ indicates that a good plating film was obtained, and △ indicates a defective product in which burning occurred.
【００１９】（実施例２〜３）硫酸濃度を各々２０／ｇ
リットル、４０ｇ／リットルとした以外は実施例１と同
様にして電解研磨を行い、引き続き銀めっきを施した。
得られた銀めっき被膜の状態を観察し、１サイクルの間
に陽極として作用する時間と、陰極として作用する時間
と、銀めっき被膜の外観との関係を求めたところ実施例
１と同様であった。(Examples 2 and 3) The sulfuric acid concentration was 20 / g each.
Electropolishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 40 g / liter, and silver plating was subsequently performed.
The state of the obtained silver plating film was observed, and the relationship between the time acting as an anode, the time acting as a cathode, and the appearance of the silver plating film during one cycle was determined. Was.
【００２０】（実施例４〜５）塩化アンモニウム濃度を
各々４０ｇ／リットル、８０ｇ／リットルとした以外は
実施例１と同様にして電解研磨を行い、銀めっきを施し
た。得られた銀めっき被膜の状態を観察し、１サイクル
の間に陽極として作用する時間と、陰極として作用する
時間と、銀めっき被膜の外観との関係を求めたところ実
施例１と同様であった。(Examples 4 and 5) Electropolishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the ammonium chloride concentrations were 40 g / L and 80 g / L, respectively, and silver plating was performed. The state of the obtained silver plating film was observed, and the relationship between the time acting as an anode, the time acting as a cathode, and the appearance of the silver plating film during one cycle was determined. Was.
【００２１】（実施例６〜７）界面活性剤濃度を各々
０．０８ｇ／リットル、０．２ｇ／リットルとした以外
は実施例１と同様にして電解研磨を行い、銀めっきを施
した。得られた銀めっき被膜の状態を観察し、１サイク
ルの間に陽極として作用する時間と、陰極として作用す
る時間と、銀めっき被膜の外観との関係を求めたところ
実施例１と同様であった。なお、図示の例では、電極配
置槽の配列をリードフレームの導入方向より、陰極−陽
極−陽極−陰極となっているが、陽極−陰極−陰極−陽
極の配列により、前記電解研磨液と電解条件で電解研磨
を行ったが同様の結果を得ることができた。(Examples 6 and 7) Electropolishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the surfactant concentrations were 0.08 g / L and 0.2 g / L, respectively, and silver plating was performed. The state of the obtained silver plating film was observed, and the relationship between the time acting as an anode, the time acting as a cathode, and the appearance of the silver plating film during one cycle was determined. Was. In the example shown in the figure, the arrangement of the electrode placement tanks is a cathode-anode-anode-cathode from the lead frame introduction direction. Electropolishing was performed under the same conditions, but similar results were obtained.
【００２２】（比較例）電解液を温度５０度、濃度５０
ｇ／リットルのＥＣ−５６（デップソール株式会社製）
溶液を電解液とした以外は実施例１と同様にして電解研
磨を行い、銀めっきを施した。得られた銀めっき被膜の
状態を観察し、１サイクルの間に陽極として作用する時
間と、陰極として作用する時間と、銀めっき被膜の外観
との関係を求めたところ何れの条件でも良好なものは得
られなかった。そこで、電解研磨後、リードフレームを
水洗し、表面を目視観察したが、素材表面全体の水塗れ
性は均一であり、水をはじいた部分は見あたらず、かつ
リードフレームのパット部分においても同様であった。
次に、このリードフレームの表面粗さを用いて測定した
ところ、処理後の凹部の平均値は０．５μｍ、凸部の平
均値が０．２３μｍとなっており、本実施例ほど平滑で
ないことがわかった。また、電解研磨後のリードフレー
ムを従来法に従い銀めっき剥離防止のための銅ストライ
クめっきを施し、次いで銀めっきを施したところ良好な
めっき被膜が得られた。従って、比較例では、銅ストラ
イクめっきが必要不可欠であることがわかった。(Comparative Example) An electrolytic solution was heated at a temperature of 50 degrees and a concentration of 50.
g / liter EC-56 (manufactured by Depsol Corporation)
Electropolishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the solution was used as an electrolytic solution, and silver plating was performed. Observing the state of the obtained silver plating film, the relationship between the time acting as an anode, the time acting as a cathode, and the appearance of the silver plating film during one cycle was determined. Was not obtained. Therefore, after electrolytic polishing, the lead frame was washed with water and the surface was visually observed, but the wettability of the entire material surface was uniform, no water-repelling portion was found, and the same was applied to the lead portion of the lead frame. there were.
Next, when measured using the surface roughness of the lead frame, the average value of the concave portions after the treatment was 0.5 μm and the average value of the convex portions was 0.23 μm, which was not as smooth as in this example. I understood. Further, the lead frame after electrolytic polishing was subjected to copper strike plating for preventing peeling of silver plating according to a conventional method, and then subjected to silver plating, whereby a good plating film was obtained. Therefore, in the comparative example, it was found that copper strike plating was indispensable.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明の方法は、以上のように構成され
ているので、本発明の方法により得られるリードフレー
ムの表面は極めて平滑であり、該リードフレームに直接
銀めっきを施することができる。このため、銀めっき剥
離防止のための銅ストライク鍍金が不要となるので極め
て経済的である。Since the method of the present invention is configured as described above, the surface of the lead frame obtained by the method of the present invention is extremely smooth, and the lead frame can be directly plated with silver. it can. Therefore, copper strike plating for preventing silver plating peeling is not required, which is extremely economical.
【図１】本発明の実施例に使用した無接点式電解研磨装
置を示した概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a contactless electrolytic polishing apparatus used in an embodiment of the present invention.
【図２】陽極側または陰極側に印加する電流の基本波形
（リップル）を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a basic waveform (ripple) of a current applied to an anode side or a cathode side.
【図３】電流発生装置によって発生した電流を切り替え
て陽極側および陰極側に交互に印加する態様を示すグラ
フである。FIG. 3 is a graph showing a mode in which a current generated by a current generator is switched and applied to an anode side and a cathode side alternately.
１ 素材供給ロール部 ２ 電解研磨部 ３ 素材排出ロール部 ４ 第１陰極配置槽 ５ 第１処理液排出槽 ６ 第１陽極配置槽 ７ 第２処理液排出槽 ８ 第２陽極配置槽 ９ 第３処理液排出槽 １０ 第２陰極配置槽 １１ 開口部 １２ 隔壁 １３ 陰極板 １４ 陽極板 １５ 注入口 １６ 排出口 １７ リードフレーム １８ ロール対 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Material supply roll part 2 Electropolishing part 3 Material discharge roll part 4 1st cathode arrangement tank 5 1st treatment liquid discharge tank 6 1st anode arrangement tank 7 2nd treatment liquid discharge tank 8 2nd anode arrangement tank 9 3rd treatment Liquid discharge tank 10 Second cathode arrangement tank 11 Opening 12 Partition wall 13 Cathode plate 14 Anode plate 15 Inlet 16 Discharge port 17 Lead frame 18 Roll pair
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−235099（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−115997（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−9400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−133495（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−33600（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−2692（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−94215（ＪＰ，Ｕ) 特許2678346（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25F 3/24 C25F 7/00 C25F 1/00 C25F 1/06 Continuation of front page (56) References JP-A-6-235099 (JP, A) JP-A-55-115997 (JP, A) JP-A-56-9400 (JP, A) JP-A-56-133495 (JP) JP-A-63-33600 (JP, A) JP-A-60-2692 (JP, A) JP-A-50-94215 (JP, U) Patent 2678346 (JP, B2) (58) Int.Cl. 7 , DB name) C25F 3/24 C25F 7/00 C25F 1/00 C25F 1/06
Claims (1)
給ロール部、電解研磨部、素材排出ロール部の順に隣接
配置された電解研磨装置を少なくとも１単位とし、上記
電解研磨部には、リードフレームの導入方向より第１電
極配置槽、第１処理液排出槽、第２電極配置槽、第２処
理液排出槽、第３電極配置槽、第３処理液排出槽、第４
電極配置槽が順に隣接配置され、上記の各槽は電解研磨
処理に供されるリードフレームを通過させるための開口
部を有する隔壁によって仕切られ、また、第１及び第４
の電極配置槽には、開口部を結ぶ平面を境にして、その
上下もしくはその上下のいずれかの位置で、かつ、電解
研磨液に浸された位置に、電源の陰極または陽極に連な
る電極板が配置され、さらに、第２および第３の電極配
置槽には開口部を結ぶ平面を境にして、その上下もしく
はその上下のいずれかの位置で、かつ、電解研磨液に浸
された位置に、電源の陽極または陰極に連なる電極板が
配置され、また、第１および第４の電極配置槽並びに第
２および第３の電極配置槽にはそれぞれに電解研磨液の
注入口が設けられてあり、素材供給ロール部、第１ない
し第３の処理液排出槽、および素材排出ロール部にはそ
れぞれに研磨処理に供された電解研磨液の排出口が設け
られてあり、さらに、前記注入口から第１および第４の
電極配置槽ならびに第２および第３の電極配置槽に注入
された電解研磨液は、開口部から素材供給ロール部、第
１ないし第３の処理液排出槽、素材排出ロール部に入っ
て、前記排出口より排出されるように構成された無接点
式電解研磨装置を用い、以下に示す電解研磨液および電
解条件により電解研磨を行うことを特徴とする鉄合金製
リードフレームの電解研磨方法。 電解研磨液 硫酸 ２０〜４０ｇ／リットル 塩化アンモニウム ４０〜８０ｇ／リットル ノニオン系界面活性剤 ０．０８〜０．２５ ｇ／リッ
トル 浴温度 ４５〜５０℃ 電解条件 電流パターン 周波数が４０〜１２０Ｈｚのリ
ップルを持つ直流電流を陽極側と陰極側に交互に、リー
ドフレームが陽極として作用する時間を陰極として作用
する時間の３．３倍以上とする 電流密度 ０．２〜８．０Ａ／ｄｍ2 1. An electropolishing device arranged adjacent to a material supply roll, an electropolishing unit, and a material discharge roll in the order of at least one unit from the lead frame introduction direction. From the introduction direction, the first electrode placement tank, the first treatment liquid discharge tank, the second electrode placement tank, the second treatment liquid discharge tank, the third electrode placement tank, the third treatment liquid discharge tank, the fourth
The electrode placement tanks are sequentially arranged adjacent to each other, and each of the above-described tanks is separated by a partition having an opening through which a lead frame to be subjected to an electrolytic polishing process is passed.
The electrode placement tank has an electrode plate connected to the cathode or anode of the power supply at a position above or below or above and below the plane connecting the openings, and at a position immersed in the electropolishing liquid. Are further disposed on the second and third electrode placement tanks at a position above or below or above or below the plane connecting the openings, and at a position immersed in the electropolishing liquid. An electrode plate connected to an anode or a cathode of a power source is provided, and the first and fourth electrode placement tanks and the second and third electrode placement tanks are each provided with an inlet for an electropolishing liquid. The material supply roll portion, the first to third treatment liquid discharge tanks, and the material discharge roll portion are each provided with a discharge port for the electrolytic polishing liquid used for the polishing treatment, First and fourth electrode placement tanks The electropolishing liquid injected into the second and third electrode arrangement tanks enters the raw material supply roll, the first to third processing liquid discharge tanks and the raw material discharge roll through the opening, and is discharged from the discharge port. A method for electrolytically polishing a lead frame made of an iron alloy, wherein a non-contact type electrolytic polishing apparatus configured as described above is used and electrolytic polishing is performed under the following electrolytic polishing solution and electrolytic conditions. Electropolishing liquid Sulfuric acid 20-40 g / L Ammonium chloride 40-80 g / L Nonionic surfactant 0.08-0.25 g / L Bath temperature 45-50 ° C Electrolysis conditions Current pattern Frequency has a ripple of 40-120 Hz DC current is alternately applied to the anode side and the cathode side, and the time during which the lead frame acts as an anode is set to 3.3 times or more the time during which the lead frame acts as a cathode. Current density 0.2 to 8.0 A / dm 2
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP25017594A JP3355813B2 (en) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | Electropolishing method for iron alloy lead frame |
Applications Claiming Priority (1)
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- 1994-09-20 JP JP25017594A patent/JP3355813B2/en not_active Expired - Fee Related
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