JP7032239B2

JP7032239B2 - リードフレーム材およびその製造方法ならびに半導体パッケージ

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Publication number: JP7032239B2
Application number: JP2018101255A
Authority: JP
Inventors: 達也中津川; 真橋本; 邦夫柴田
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Furukawa Precision Engineering Co Ltd
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Furukawa Precision Engineering Co Ltd
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2038-05-28
Also published as: JP2019207905A

Description

本発明は、例えば半導体素子（半導体チップ）とリードフレームとをワイヤなどによって互いに電気的に接続した状態でモールド樹脂によって封止して形成される樹脂封止型半導体装置（半導体パッケージ）に用いられるリードフレーム材およびその製造方法ならびに半導体パッケージに関する。

この種の樹脂封止型半導体装置は、ワイヤなどによって互いに電気的に接続された半導体素子とリードフレームとがモールド樹脂で封止されて一体化（パッケージ化）されたものである。

樹脂封止型半導体装置を構成するリードフレームには、電気・熱特性に優れているという観点から、通常、銅合金材料が使用されている。

また、樹脂封止型半導体装置を構成するリードフレームは、モールド樹脂との接着（密着）部分を有しており、金属材料からなるリードフレームと、樹脂材料からなるモールド樹脂とは、熱膨張率の差が大きいため、例えば樹脂封止型半導体装置に大きな温度変化が加わると、リードフレームと樹脂との密着力が弱くなり、リードフレームに対して接着していた樹脂の一部が振動等によって剥離して、リードフレームと樹脂との間に隙間が生じやすくなり、隙間から樹脂封止型半導体装置の内部に水分等が進入すると、半導体装置の信頼性が低下するという問題がある。このため、リードフレームに対するモールド樹脂の密着性（接着性）を高めることが必要である。

リードフレームに対するモールド樹脂の密着性を高めるための従来の手段としては、例えば、特許文献１に記載されているように、リードフレームの表面に粗化めっきを施して、リードフレームの表面に凹凸面を形成する方法、あるいは、特許文献２に記載されているように、リードフレームの表面を選択的に溶解（エッチング）して、リードフレームの表面に凹凸を形成する方法が挙げられる。

かかる方法は、いずれもリードフレームの表面を粗面化することによって、
（１）リードフレームにおけるモールド樹脂との接着面積が大きくなる効果、
（２）モールド樹脂がリードフレームの粗化された表面の凹凸に食いつきやすくなる効果（つまり、アンカー効果）、
などを期待するものであって、これらの効果により、リードフレームに対するモールド樹脂の密着性を高めて、樹脂封止型半導体装置の信頼性を向上できるとしている。

特許文献１および２に記載の方法は、いずれも、リードフレームに対するモールド樹脂の密着性の向上を図ることだけに着目して、リードフレームの表面に凹凸を形成する構成を開示しているにすぎず、例えば、樹脂封止の際に形成される樹脂の通り道(ランナー)が接触するリードフレームの表面部分にも凹凸が形成されていた場合、リードフレームに対するモールド樹脂の密着力が強くなりすぎるため、樹脂封止して製造された成形品からランナーを分離して半導体パッケージとする際に、ランナーがリードフレームから容易に分離することができず、半導体パッケージ（製品）に不良品が生じやすくなり、製品歩留が低下するおそれがあるが、かかる場合については何ら考慮されていない。

特許第３２２８７８９号公報特開２００２－８３９１７号公報

そこで、本発明の目的は、リードフレームの部分的な表面性状の適正化を図ることにより、良好な樹脂密着性をもつリードフレームの表面部分と、良好な樹脂剥離性をもつリードフレームの表面部分とが混在する表面状態の形成を可能にしたリードフレーム材およびその製造方法ならびに半導体パッケージを提供することにある。

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
（１）導電性基体に、ISO25178に準拠して測定される界面展開面積比(Sdr)が0.3以上0.8以下である表面粗化部と、前記界面展開面積比（Sdr)が0.3未満である表面平滑部とを少なくとも有することを特徴とする特徴とするリードフレーム材。
（２）前記表面粗化部は、ISO25178に準拠して測定される二乗平均平方根傾斜(Sdq)が0.3以上1.4以下である、上記（１）に記載のリードフレーム材。
（３）前記導電性基体が銅を含有し、前記表面粗化部が、前記導電性基体の表面部分である、上記（１）または（２）に記載のリードフレーム材。
（４）前記表面粗化部が、前記導電性基体上に、銅を含有する第１表面処理層を形成した部分である、上記（１）または（２）に記載のリードフレーム材。
（５）前記表面平滑部が、前記導電性基体上に、ニッケル、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、白金、イリジウム、金および銀の群から選択される金属または合金からなる少なくとも１層の第２表面処理層を形成した部分である、上記（１）～（４）のいずれか１項に記載のリードフレーム材。
（６）前記表面粗化部は、ISO25178に準拠して測定される最大高さ（Sz）が1.5μm以上5μm以下である、上記（１）～（５）のいずれか１項に記載のリードフレーム材。
（７）上記（１）～（６）のいずれか１項に記載のリードフレーム材を製造する方法であって、前記表面平滑部を有する前記導電性基体を、硫酸と、過酸化水素と、０．０１質量％以上０．５質量％以下でかつ分子量が６０以上３００以下であるカルボン酸と、０．１質量％以下である、ハロゲン化物イオンを含む化合物とを含む粗化処理液に接触させ、前記表面平滑部以外の前記導電性基体の部分を粗化して、前記表面粗化部を形成する工程を含むことを特徴とするリードフレーム材の製造方法。
（８）前記粗化処理液は、０．０１質量％以上１．０質量％以下である、窒素含有化合物および硫黄含有化合物から選択される少なくとも１種類の化合物をさらに含む、上記（７）に記載のリードフレーム材の製造方法。
（９）上記（１）～（６）のいずれか１項に記載のリードフレーム材を使用した半導体パッケージ。

本発明のリードフレーム材は、導電性基体に、ISO25178に準拠して測定される界面展開面積比(Sdr)が0.3以上0.8以下である表面粗化部と、界面展開面積比（Sdr)が0.3未満である表面平滑部とを少なくとも有することによって、表面粗化部では、良好な樹脂密着性を有するリードフレーム材の表面部分となり、また、表面平滑部では、良好な樹脂剥離性を有するリードフレーム材の表面部分となって、リードフレーム材に、相反する樹脂特性を有する表面部分を混在させて構成することが可能になる。

また、本発明のリードフレーム材の製造方法は、表面平滑部を有する導電性基体を、硫酸と、過酸化水素と、０．０１質量％以上０．５質量％以下でかつ分子量が６０以上３００以下であるカルボン酸と、０．１質量％以下である、ハロゲン化物イオンを含む化合物とを含む粗化処理液に接触させ、表面平滑部以外の導電性基体の部分を粗化して、表面粗化部を形成する工程を含むことによって、表面平滑部の表面性状には、溶解（エッチング）等のダメージをほとんど与えることなく、リードフレームの所定の表面部分（例えば樹脂モールドが接着される部分）のみに粗化処理を選択的に施して、表面粗化部を形成することができ、表面平滑部（例えばランナー（樹脂）が接触する部分）は、粗化処理液ではダメージを受けない表面性状のままで維持することができる。

さらに、本発明の半導体パッケージは、上述したリードフレーム材を使用した半導体パッケージであるので、樹脂封止後におけるランナーの分離が容易であり、また、リードフレームに対して樹脂モールドが十分に密着しているため、半導体パッケージの信頼性や、製品歩留が向上する。

以下、本発明のリードフレーム材の好ましい実施形態について、詳細に説明する。
本発明に従うリードフレーム材は、導電性基体に、ISO25178に準拠して測定される界面展開面積比(Sdr)が0.3以上0.8以下である表面粗化部と、前記界面展開面積比（Sdr)が0.3未満である表面平滑部とを少なくとも有し、この構成を採用することによって、表面粗化部では、良好な樹脂密着性を有するリードフレーム材の表面部分とし、また、表面平滑部では、良好な樹脂剥離性を有するリードフレーム材の表面部分として、リードフレーム材に、相反する樹脂特性を有する表面部分を混在させて構成することが可能になる。

＜導電性基体＞
導電性基体を構成する材料としては、銅、銅合金、鉄、鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合金等が好ましく、中でも導電率の良い銅または銅合金が好ましい。
例えば銅合金の一例として、ＣＤＡ（ＣｏｐｐｅｒＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）掲載合金である「Ｃ１４４１０（Ｃｕ－０．１５Ｓｎ、古河電気工業（株）製、商品名：ＥＦＴＥＣ（登録商標）－３）」、「Ｃ１９４００（Ｃｕ－Ｆｅ系合金材料、Ｃｕ－２．３Ｆｅ－０．０３Ｐ－０．１５Ｚｎ）」、「Ｃ１８０４５（Ｃｕ－０．３Ｃｒ－０．２５Ｓｎ－０．５Ｚｎ、古河電気工業（株）製、商品名：ＥＦＴＥＣ－６４Ｔ）」、「Ｃ５０７１０（Ｃｕ－２．０Ｓｎ－０．２Ｎｉ－０．０５Ｐ）、古河電気工業（株）製、商品名：ＭＦ２０２」、「Ｃ７０２５０（Ｃｕ－３Ｎｉ－０．６５Ｓｉ－０．１５Ｍｇ）、古河電気工業（株）製、商品名：ＥＦＴＥＣ－７０２５」等を用いることができる。なお、各元素の前の数字の単位は質量％である。これら銅合金基体はそれぞれ導電率や強度が異なるため、適宜要求特性により選定されて使用される。この内、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上の銅合金の条材とすることが好ましい。

また、鉄または鉄合金としては、例えば、４２アロイ（Ｆｅ－４２Ｎｉ）やステンレス鋼などが用いられる。これらの鉄合金基体は、導電率はそれほど高くないが、導電率をそれほど要求せず、電気信号の伝達を目的とするようなリードフレームには適用することができる。

さらに、アルミニウムまたはアルミニウム合金としては、例えば「Ａ１１００」、「Ａ２０１４」、「Ａ３００３」、および「Ａ５０５２」などのアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用することができる。これらの「ＡＸＸＸＸ」は、それぞれ日本工業規格（例えば、ＪＩＳＨ４０００：２００６など）にその成分が規定されている。

なお、導電性基体の厚さについては特に制限はないが、通常、０．０５ｍｍ～２ｍｍであり、好ましくは、０．１ｍｍ～１ｍｍである。

＜リードフレーム材＞
本発明のリードフレーム材は、表面粗化部と表面平滑部とを有する。

（表面粗化部）
本発明のリードフレーム材の表面粗化部は、ISO25178に準拠して測定される界面展開面積比(Sdr)を0.3以上0.8以下にすることが必要である。ここで、界面展開面積比(Sdr)は、国際標準化機構（ISO）が国際規格ISO25178で定めた三次元表面性状（表面粗さ）を評価するための複合パラメータ（高さ方向と平面方向の両方に着目したパラメータ）であって、定義領域の展開面積（表面積）が、定義領域の面積に対してどれだけ増大しているかを表すパラメータであり、樹脂が接着される（リードフレームの）表面のSdrが大きいほど、樹脂密着性は向上する傾向がある。

本発明では、表面粗化部が、例えばモールド樹脂を接着するリードフレームの表面部分（樹脂封止部）であり、表面粗化部におけるSdrを0.3以上とすることによって、良好な樹脂密着性を有することが可能となる。Sdr決定する要因としては、複数存在し、例えば粗化処理液の影響が大きい傾向があることが分かっている。上述した種々の材質の導電性基体を、組成の異なる種々の粗化処理液に浸漬して、Sdrと樹脂密着性との関係を検討した結果、後述の表面平滑部の特性を維持しつつ表面粗化部に十分な樹脂密着性を得るためにはSdrが0.3以上0.8以下であることが好ましく、0.4以上0.8以下であることがより好ましいことを見出した。このため、本発明では、表面粗化部の界面展開面積比(Sdr)を0.3以上0.8以下とした。

また、表面粗化部は、ISO25178に準拠して測定される二乗平均平方根傾斜(Sdq)が0.3以上1.4以下であることが好ましく、0.6以上1.4以下であることがより好ましい。ここで、二乗平均平方根傾斜(Sdq)は、国際標準化機構（ISO）が国際規格ISO25178で定めた三次元表面性状（表面粗さ）を評価するための複合パラメータであって、定義領域のすべての点における傾斜の二乗平均平方根により算出され、表面凹凸の傾斜度合いを示すパラメータである。Sdqは、測定される表面（の凹凸）に傾斜があると大きくなる傾向がある。表面粗化部では、Sdrを上記の適正範囲に限定するだけではなく、さらにSdqを0.3以上に限定することによって、樹脂密着性はより一層向上する。しかしながら、表面粗化部におけるSdqが1.4よりも大きいと、製造時や加工時に応力がかかった際に表面粗化部の一部が脱落する、いわゆる粉落ちと呼ばれる現象が生じやすくなり、製造時の不具合につながる可能性がある。このため、表面粗化部におけるSdqは、0.3以上1.4以下とすることが、表面粗化部の脱落を抑制し、製造安定性に優れたリードフレーム材を形成することができる点で好ましい。

さらに、表面粗化部は、導電性基体が銅を含有する場合には、好適には、後述する粗化処理液によって粗化処理された導電性基体の表面部分であることが好ましいが、特に限定はせず、例えば、導電性基体の材質に関係なく、導電性基体上に、銅を含有する第１表面処理層を形成した部分であってもよい。

加えて、表面粗化部は、ISO25178に準拠して測定される最大高さ（Sz）が1.5μm以上5μm以下であることが好ましい。ここで、最大高さ（Sz）は、国際標準化機構（ISO）が国際規格ISO25178で定めた評価領域の高さ（変位）に着目したパラメータであって、表面の最も高い点から最も低い点までの距離を表すパラメータである。表面粗化部における最大高さ（Sz）は大きいほど、樹脂に対するアンカー効果が大きくなって、樹脂密着性が向上する傾向がある。本発明では、表面粗化部におけるSdrを上記の適正範囲に限定するだけではなく、さらに、最大高さ（Sz）を1.5μm以上に限定することによって、樹脂密着性はより一層向上する。しかしながら、最大高さ（Sz）が5μmよりも大きくなると、表面粗化部の一部が脱離して粉落ちが生じるおそれがある。このため、表面粗化部における最大高さ（Sz）は1.5μm以上5μm以下であることが好ましい。

（表面平滑部）
本発明のリードフレーム材の表面平滑部は、界面展開面積比（Sdr)が0.3未満である。リードフレーム材の表面の一部は、樹脂封止の際に形成される樹脂の通り道(ランナー)が接触した部分となるが、かかる部分の界面展開面積比（Sdr)が0.3以上であると、樹脂密着性が高まるため、樹脂封止して製造された成形品からランナーを分離して半導体パッケージとする際に、ランナー（樹脂）がリードフレームから容易に分離することができず、半導体パッケージ（製品）に不良品が生じやすくなり、製品歩留が低下するおそれがある。このため、本発明では、樹脂封止後に樹脂の分離が必要なリードフレーム材の表面部分は、Sdrが0.3未満である表面平滑部とすることが必要である。これによって、良好な樹脂分離性が得られる。

そして、本発明のリードフレーム材は、表面粗化部では、良好な樹脂密着性を有するリードフレーム材の表面部分となり、また、表面平滑部では、良好な樹脂剥離性を有するリードフレーム材の表面部分となって、リードフレーム材に、相反する樹脂特性を有する表面部分を混在させて構成することが可能になる。

表面平滑部は、導電性基体上に、ニッケル、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、白金、イリジウム、金および銀の群から選択される金属または合金からなる少なくとも１層の第２表面処理層を形成した部分であることが好ましい。第２表面処理層は、ワイヤボンディング性や半田濡れ性などの要求特性に応じて、ニッケル、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、白金、イリジウム、金および銀の群から選択される金属または合金で構成される。例えば、半導体パッケージに用いられるリードフレームとしては、半導体素子とのボンディング部を構成する第２表面処理層としてＡｇめっきを用いることが好ましい。

また、第２表面処理層は、表面層の１層だけで構成してもよいが、使用用途に応じて、導電性基体と表面層の間に、耐熱性や皮膜密着性の向上を図るなどの観点から、１層以上の中間層を配設することもできる。

＜リードフレーム材の用途＞
本発明のリードフレーム材は、特に半導体素子（半導体チップ）とリードフレームとをワイヤなどによって互いに電気的に接続した状態でモールド樹脂によって封止して形成される樹脂封止型半導体装置である半導体パッケージに使用することが好適である。

＜本発明のリードフレーム材の製造方法＞
次に、本発明のリードフレーム材の製造方法の一例を以下で説明する。
本発明のリードフレーム材の製造方法は、前処理工程と、第２表面処理層（表面平滑部）の形成工程と、表面粗化部の形成工程とを少なくとも有する。

（前処理工程）
前処理工程は、導電性基体に対し、カソード電解脱脂工程および酸洗工程を施す工程である。一例として、カソード電解脱脂工程で用いる液組成および処理条件を表１に、また、酸洗工程で用いる液組成及び処理条件を表２に示す。

（第２表面処理層（表面平滑部）の形成工程）
次に、めっき処理などにより、導電性基体上に選択的に第２表面処理層を形成する。第２表面処理層の形成によって、リードフレーム材には表面平滑部が形成される。

第２表面処理層としては、その後に行なう表面粗化部の形成工程で、粗化処理液で反応しない材料で構成されていることが好ましく、具体的には、ニッケル、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、白金、イリジウム、金および銀の群から選択される金属または合金からなることが好ましい。

また、第２表面処理層を２層以上の層構造で形成する場合には、導電性基体を、異なる組成のめっき液中で順次めっき処理することによって、１層以上の中間層と、表面層とを積層形成すればよい。第２表面処理層の層構造を、リードフレーム材の所定の表面部分に選択的に形成する方法としては、例えばテープマスキングやジェットめっきなどの方法を用いればよい。

参考のため、表面平滑部を構成する少なくとも１層の第２表面処理層（中間層および表面層）を形成するために用いる種々のめっき層のめっき液組成およびめっき条件を表３～表１２に例示する。表３はニッケル（Ｎｉ）めっき、表４はパラジウム（Ｐｄ）めっき、表５はロジウム（Ｒｈ）めっき、表６はルテニウム（Ｒｕ）めっき、表７は金（Ａｕ）ストライクめっき、表８は金（Ａｕ）－コバルト（Ｃｏ）めっき、表９は金（Ａｕ）めっき、表１０は銀（Ａｇ）ストライクめっき、表１１は銀（Ａｇ）めっき、そして、表１２は錫（Ｓｎ）めっきの例である。

（表面粗化部の形成工程）
その後、表面平滑部（第２表面処理層）を有する導電性基体を粗化処理液中に浸漬し、あるいは導電性基体に粗化処理液をスプレー噴霧するなどの方法によって、導電性基体を粗化処理液に接触させ、表面平滑部以外の導電性基体の部分を粗化して、リードフレーム材に表面粗化部を形成する。

リードフレームの製造における前工程、すなわちプレス加工やめっき処理を行う工程の前であれば、導電性基体を通常のエッチング液でエッチング処理して表面を粗化することは可能であるが、プレス加工やめっき処理を行った後の後工程でエッチング処理すると、粗化したくないめっき処理層の表面性状にもダメージを与えてしまうことから、通常のエッチング液を用いた場合、導電性基体の表面を選択的に粗化することは難しい。特に、良好な樹脂剥離性を発揮させるため、粗化したくない第２表面処理層（表面平滑部）の表面が粗化されると、リードフレーム材の表面平滑部の表面に対してモールド樹脂の密着力が高くなりすぎるため、樹脂封止して製造された成形品からランナーを分離して半導体パッケージとする際に、ランナーがリードフレームから容易に分離することができず、半導体パッケージ（製品）に不良品が生じやすくなり、製品歩留が低下するおそれがあるため好ましくない。

このため、本発明では、粗化処理液は、表面平滑部（第２表面処理層を形成した部分）ではエッチング等の化学反応がほとんど生じず、表面粗化部を形成すべきリードフレームの表面部分のみに化学反応が生じるような液特性を有することが好ましい。

粗化処理液は、例えば、硫酸と、過酸化水素と、０．０１質量％以上０．５質量％以下でかつ分子量が６０以上３００以下であるカルボン酸と、０．１質量％以下である、ハロゲン化物イオンを含む化合物とを含む組成にすることによって、ニッケル、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、白金、イリジウム、金および銀の群から選択される金属または合金からなる少なくとも１層の第２表面処理層を形成した部分（表面平滑部）では、粗化処理液を接触させても粗化されずに、粗化処理液との接触前後で表面性状に変化がなく、一方、銅を含有する導電性基体の（露出した）表面部分では、粗化処理液との反応が生じて選択的に粗化されることによって、表面粗化部を形成することができる点で好ましい。

粗化処理液中に含まれる、カルボン酸の濃度を０．０１質量％以上０．５質量％以下とする理由は、０．０１質量％未満だと、表面粗化部の形状が十分に構築されず、また、０．５質量％超えだと、液安定性が悪化し粗化部の表面粗さのばらつきが大きくなる傾向があるからである。また、分子量は、６０以上３００以下の範囲であれば上記カルボン酸の濃度範囲で上述した本発明の効果を十分に発揮することができる。

カルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、乳酸、クエン酸、シュウ酸、コハク酸、フマル酸、安息香酸、酒石酸などが挙げられる。

さらに、粗化処理液中に含まれる、ハロゲン化物イオンは粗化層の溶解を促進する働きを有する。ハロゲン化物イオンを含む化合物の濃度を０．１質量％以下とする理由は、０．１質量％超えだと、液安定性が悪化するおそれがあるからである。

加えて、粗化処理液は、０．０１質量％以上１．０質量％以下である、窒素含有化合物および硫黄含有化合物から選択される少なくとも１種類の化合物をさらに含むことが、表面平滑部の粗化を抑制する点で好ましい。

窒素含有化合物としては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、尿素、チオ尿素
などが挙げられる。

硫黄含有化合物としては、メタンチオール、オクタンチオール、システイン、などが挙げられる。

表面粗化部の形成方法は、上述した実施形態では、粗化処理液で処理する場合を説明したが、かかる場合だけには限定されず、例えば、粗化粒子を電析させて凹凸表面を有する粗化めっき層を形成したり、あるいは、レーザーを用いて表面だけを部分的に粗化する方法など、さまざまな公知の粗化方法を採用してもよい。

参考のため、表面粗化部を形成するのに適した粗化処理液の組成及び処理条件の一例を表１３に示す。

以下に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。

（実施例１～３）
実施例１～３は、板厚が０．１００ｍｍである銅合金材料(Ｃ１８０４５)からなる導電性基体に、カソード電解脱脂と酸洗の前処理を施し、次いで、樹脂密着性が必要な導電性基体の表面領域にテープマスキングを行い、その後、テープマスキングを行っていない導電性基体の表面領域に、表１０に示す液組成およびめっき条件で銀ストライクめっきを施し、さらに、表１１に示す液組成およびめっき条件で銀めっきを施して、合計膜厚が３μｍである銀めっき層（第２表面処理層）からなる表面平滑部を形成した。なお、実施例３については、導電性基体と銀めっき層との間に、表３に示す液組成およびめっき条件で膜厚１μｍのニッケルめっき層をさらに形成した。銀めっき層を形成した後に、テープを取り除き、プレス加工によりリードフレームを作製し、その後、表１３に示す粗化処理液によってテープを取り除いた表面領域を粗化して表面粗化部を形成した。表１４に、表面粗化部のSdr、SdqおよびSzと、表面平滑部のSdrとを示す。

（実施例４）
実施例４は、板厚が０．１００ｍｍである銅合金材料(Ｃ１８０４５)からなる導電性基体に、カソード電解脱脂と酸洗の前処理を施し、次いで、樹脂密着性が必要な導電性基体の表面領域にテープマスキングを行い、その後、テープマスキングを行っていない導電性基体の表面領域に、表３に示す液組成およびめっき条件で膜厚１μｍのニッケルめっき層（下側中間層）と、表４に示す液組成およびめっき条件で膜厚０．０２μｍのパラジウムめっき層（上側中間層）と、表８に示す液組成およびめっき条件で膜厚０．０１μｍの金－コバルトめっき層を順次形成して、合計膜厚が１．０３μｍである第２表面処理層からなる表面平滑部を形成した。第２表面処理層を形成した後に、テープを取り除き、プレス加工によりリードフレーム材を作製し、表１３に示す粗化処理液によってテープを取り除いた表面領域を粗化して表面粗化部を形成した。表１４に、表面粗化部のSdr、SdqおよびSzと、表面平滑部のSdrとを示す。

（比較例１）
比較例１は、板厚が０．１００ｍｍである銅合金材料(Ｃ１８０４５)からなる導電性基体に、カソード電解脱脂と酸洗の前処理を施し、次いで、樹脂密着性が必要な導電性基体の表面領域にテープマスキングを行い、その後、テープマスキングを行っていない導電性基体の表面領域に、表１０に示す液組成およびめっき条件で銀ストライクめっきを施し、さらに、表１１に示す液組成およびめっき条件で銀めっきを施して、合計膜厚が３μｍである銀めっき層（第２表面処理層）からなる表面平滑部を形成した。銀めっき層を形成した後に、テープを取り除き、プレス加工によりリードフレーム材を作製した。粗化処理液による粗化処理は行わなかった。表１４に、銀めっきを形成しない表面部分のSdr、SdqおよびSzと、銀めっきを形成した表面部分のSdrとを示す。

（比較例２）
比較例２は、板厚が０．１００ｍｍである銅合金材料(Ｃ１８０４５)からなる導電性基体に、カソード電解脱脂と酸洗の前処理を施し、次いで、樹脂密着性が必要な導電性基体の表面領域にテープマスキングを行い、その後、テープマスキングを行っていない導電性基体の表面領域に、表１０に示す液組成およびめっき条件で銀ストライクめっきを施し、さらに、表１１に示す液組成およびめっき条件で銀めっきを施して、合計膜厚が３μｍである銀めっき層（第２表面処理層）からなる表面平滑部を形成した。銀めっき層を形成した後に、テープを取り除き、プレス加工によりリードフレームを作製し、その後、表１３に示す粗化処理液から、コハク酸、塩酸およびエチレンジアミンを除いた成分組成（すなわち、硫酸と過酸化水素水のみ含有）を有するエッチング液で表面全体をエッチングした。表１４に、銀めっきを形成しない表面粗化部（エッチング部）のSdr、SdqおよびSzと、銀めっきを形成した表面部分（エッチング部）のSdrとを示す。

作製した上記各供試材（リードフレーム材）について下記の性能評価を行った。
＜評価方法＞
（第２表面処理層を構成する各層の厚さ測定）
第２表面処理層を構成する各層の厚さ測定は、エスアイアイナノテクノロジー製蛍光Ｘ線膜厚計（商品名：ＳＦＴ９４００）により行なった。コリメータ径０．５ｍｍを使用して任意の１０箇所で測定し、測定した数値から算出した平均値を、各層の厚さとした。

（表面性状の各パラメータの測定）
キーエンス社製レーザー顕微鏡（商品名：ＶＫ－Ｘ１０００）を用いて、ISO25178に基づき界面展開面積比(Sdr)、二乗平均平方根傾斜(Sdq)および最大高さ（Sz）について測定した。測定倍率は１００倍とし、各測定値とも、任意の５箇所で測定し、測定した数値から算出した平均値を表１４に示す。

（表面粗化部の樹脂密着性評価）
表面粗化部の樹脂密着性評価は、以下に示す樹脂および装置を用いて行なった。
評価に用いた樹脂：住友ベークライト社製のスミコンＧ６３０Ｌ（商品名）
評価装置：ノードソン・アドバンスト・テクノロジー社製の万能型ボンドテスター４０
００Ｐｌｕｓ（商品名）
評価条件：ロードセル：Ｓ５０ＫＧ
測定レンジ：５０ｋｇ
テストスピード：１００μｍ/ｓ
テスト高さ：２００μｍ
表面粗化部の樹脂密着性は、作製したリードフレーム材（表面粗化部の面積が15ｍｍ^２）の表面上に、φ2ｍｍサイズの樹脂を溶融固化させることで形成し、リードフレーム材に対して樹脂をせん断する方向に押し出したときのせん断応力を測定し、その測定値から評価した。測定されたせん断応力は、平均で１０ｋｇｆ／ｍｍ^２（９８Ｎ）以上である場合を「○」、平均で７ｋｇｆ／ｍｍ^２（６８．６Ｎ）以上１０ｋｇｆ／ｍｍ^２（９８Ｎ）未満である場合を「△」、そして、平均で０ｋｇｆ／ｍｍ^２（０Ｎ）以上７ｋｇｆ／ｍｍ^２（６８．６Ｎ）未満である場合を「×」として表１４に示す。

（表面平滑部の樹脂剥離性評価）
表面平滑部の樹脂剥離性評価は、以下に示す樹脂および装置を用いて行なった。
評価に用いた樹脂：住友ベークライト社製のスミコンＧ６３０Ｌ（商品名）
評価装置：ノードソン・アドバンスト・テクノロジー社製の万能型ボンドテスター４０
００Ｐｌｕｓ（商品名）
評価条件：ロードセル：Ｓ５０ＫＧ
測定レンジ：５０ｋｇ
テストスピード：１００μｍ/ｓ
テスト高さ：２００μｍ
表面平滑部の樹脂剥離性評価は、作製したリードフレーム材（表面平滑部の面積が
15ｍｍ^２）の表面上に、φ2ｍｍサイズの樹脂を溶融固化させて形成し、リードフレーム材に対して樹脂をせん断する方向に押し出したときのせん断応力を測定し、その測定値から評価した。測定されたせん断応力は、平均で０ｋｇｆ／ｍｍ^２（０Ｎ）以上７ｋｇｆ／ｍｍ^２（６８．６Ｎ）未満である場合を「○」、平均で７ｋｇｆ／ｍｍ^２（６８．６Ｎ）以上１０ｋｇｆ／ｍｍ^２（９８Ｎ）未満である場合を「△」、そして、平均で１０ｋｇｆ／ｍｍ^２（９８Ｎ）以上である場合を「×」として表１４に示す。

（粉落ちの評価）
粉落ちの評価は、作製したリードフレーム材の表面を目視により観察することにより行なった。粉落ちが認められなかった場合を「○」、粉落ちが認められた場合を「×」とし、表１４に示した。

表１４に示す結果から、実施例１～４はいずれも、表面粗化部の界面展開面積比（Sdr）の数値が本発明の適正範囲内であるため、表面粗化部の樹脂密着性が良好であり、また、表面平滑部の界面展開面積比（Sdr）の数値も本発明の適正範囲内であるため、表面平滑部の樹脂剥離性も良好であることがわかる。なお、実施例１～４のうち、実施例２は、表面粗化部における二乗平均平方根傾斜(Sdq)の数値が本発明の好適範囲よりも大きいため、粉落ちが認められた。

一方、比較例１は、銀めっきを形成しない表面部分の界面展開面積比（Sdr）の数値が本発明の表面粗化部の適正範囲よりも小さいため、樹脂密着性が劣っていた。また、比較例２は、銀めっきを形成した表面部分の界面展開面積比（Sdr）の数値が、本発明の表面平滑部のSdrの適正範囲よりも大きいため、樹脂剥離性が劣っていた。

Claims

導電性基体に、
ISO25178に準拠して測定される、界面展開面積比(Sdr)が0.3以上0.8以下であり、かつ、二乗平均平方根傾斜(Sdq)が0.3以上1.4以下である表面粗化部と、
前記界面展開面積比（Sdr)が0.3未満である表面平滑部と
を少なくとも有することを特徴とするリードフレーム材。
前記導電性基体が銅を含有し、
前記表面粗化部が、前記導電性基体の表面部分である、請求項１に記載のリードフレーム材。
前記表面粗化部が、前記導電性基体上に、銅を含有する第１表面処理層を形成した部分である、請求項１に記載のリードフレーム材。
前記表面平滑部が、前記導電性基体上に、ニッケル、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、白金、イリジウム、金および銀の群から選択される金属または合金からなる少なくとも１層の第２表面処理層を形成した部分である、請求項１～３のいずれか１項に記載のリードフレーム材。
前記表面粗化部は、ISO25178に準拠して測定される最大高さ（Sz）が1.5μm以上5μm以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載のリードフレーム材。
請求項１～５のいずれか１項に記載のリードフレーム材を製造する方法であって、
前記表面平滑部を有する前記導電性基体を、
硫酸と、
過酸化水素と、
０．０１質量％以上０．５質量％以下でかつ分子量が６０以上３００以下である、カルボン酸と、
０．１質量％以下である、ハロゲン化物イオンを含む化合物と
を含む粗化処理液に接触させ、前記表面平滑部以外の前記導電性基体の部分を粗化して、前記表面粗化部を形成する工程を含むことを特徴とするリードフレーム材の製造方法。
前記粗化処理液は、０．０１質量％以上１．０質量％以下である、窒素含有化合物および硫黄含有化合物から選択される少なくとも１種類の化合物をさらに含む、請求項６に記載のリードフレーム材の製造方法。
請求項１～５のいずれか１項に記載のリードフレーム材を使用した半導体パッケージ。