JPS62291951A - 耐半田剥離性を有する耐酸化性ニツケルめつき付きリ−ドフレ−ム - Google Patents
耐半田剥離性を有する耐酸化性ニツケルめつき付きリ−ドフレ−ムInfo
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- JPS62291951A JPS62291951A JP13690786A JP13690786A JPS62291951A JP S62291951 A JPS62291951 A JP S62291951A JP 13690786 A JP13690786 A JP 13690786A JP 13690786 A JP13690786 A JP 13690786A JP S62291951 A JPS62291951 A JP S62291951A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
[産業上の利用分野]
本発明は耐半田剥離性を有する耐酸化性ニッケルめっき
付きリードフレームに係り、特にIC、トランジスタ等
の半導体装置を組立てる際の加熱を行なっても良好な半
田付は性が得られ、且つその半田付は部が他の半導体組
立て工程中における加熱や曲げ加工においても剥離する
ことがないように構成したものに関する。
付きリードフレームに係り、特にIC、トランジスタ等
の半導体装置を組立てる際の加熱を行なっても良好な半
田付は性が得られ、且つその半田付は部が他の半導体組
立て工程中における加熱や曲げ加工においても剥離する
ことがないように構成したものに関する。
[従来の技術]
半導体装置のリードフレームにはCu合金や42合金、
コバール等のFe合金及び純鉄等が用いられている。
コバール等のFe合金及び純鉄等が用いられている。
これらのリードフレーム材料を使用して半導体装置を組
立てるに際しては、半導体素子とリードフレームの接合
及び接合後の半導体素子とリードフレームの電気的接続
を行なう必要がある。このような組立て工程において、
リードフレームは通常200℃〜400℃に加熱される
ため1通常行なわれているNiめっきではリードフレー
ム表面に強固な酸化皮膜が形成され、リードフレームの
ワイヤーポンディングやリード部の半田付けを行なう場
合に満足し得る結果を得ることができない。
立てるに際しては、半導体素子とリードフレームの接合
及び接合後の半導体素子とリードフレームの電気的接続
を行なう必要がある。このような組立て工程において、
リードフレームは通常200℃〜400℃に加熱される
ため1通常行なわれているNiめっきではリードフレー
ム表面に強固な酸化皮膜が形成され、リードフレームの
ワイヤーポンディングやリード部の半田付けを行なう場
合に満足し得る結果を得ることができない。
このための対策として、リードフレームに耐酸化性を付
与する方法として、Nt−B合金めっきが行なわれてい
る。
与する方法として、Nt−B合金めっきが行なわれてい
る。
しかし、N1−B合金めつきは1通常のNiめっきと比
較して処理コストが高くなり、生産性が劣るため、一般
的にはNiめつきを施した後にN1−Bめっきを0.1
〜0.3pm程度の厚みで施す二層めっきを行なう手段
が採用されている。
較して処理コストが高くなり、生産性が劣るため、一般
的にはNiめつきを施した後にN1−Bめっきを0.1
〜0.3pm程度の厚みで施す二層めっきを行なう手段
が採用されている。
このように二層めっきを施す結果、リードフレームの耐
酸化性の向上が図られ、半導体組立て工程における加熱
による酸化皮膜の生成に伴なう問題点は解消されること
になる。
酸化性の向上が図られ、半導体組立て工程における加熱
による酸化皮膜の生成に伴なう問題点は解消されること
になる。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、二層めっきを施すことにより酸化皮膜の
生成に伴なう問題は解消されても、逆に二層としたこと
に基づいて半田剥離性の問題が生じることになる。
生成に伴なう問題は解消されても、逆に二層としたこと
に基づいて半田剥離性の問題が生じることになる。
即ち、リード部の半田付けを行なった後にリード部を曲
げ加工することによって半田層が二層めっきの接合部か
ら剥離する現象が生じる。 そして、この現象は半導体
装置の機能を損なうという大きな問題となる。
げ加工することによって半田層が二層めっきの接合部か
ら剥離する現象が生じる。 そして、この現象は半導体
装置の機能を損なうという大きな問題となる。
本発明は上記の問題点に着目し、半導体装この組立て工
程における熱影響を受けた後でも良好なワイヤーポンデ
ィング性及び半田付は性が得られるとともに、半田付は
部の半田剥離現象が生じないリードフレームを提供する
ことを目的として創作された。
程における熱影響を受けた後でも良好なワイヤーポンデ
ィング性及び半田付は性が得られるとともに、半田付は
部の半田剥離現象が生じないリードフレームを提供する
ことを目的として創作された。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、ニッケルめっき皮膜の外側に耐酸化性ニッケ
ル合金めっきを積層させることにより、二層のめっき層
を形成したリードフレームであって、該二層めっきにお
ける外側層の耐酸化性ニッケル合金めっき層の厚みを0
.7〜2.04mに設定したことを特徴とする耐半田!
[性を有する耐酸化性ニッケルめっき付きリードフレー
ムに係る。
ル合金めっきを積層させることにより、二層のめっき層
を形成したリードフレームであって、該二層めっきにお
ける外側層の耐酸化性ニッケル合金めっき層の厚みを0
.7〜2.04mに設定したことを特徴とする耐半田!
[性を有する耐酸化性ニッケルめっき付きリードフレー
ムに係る。
[作用]
上記の問題点である半田付は部の半田剥離を防止し、そ
の改善を図るためには、先ず半田剥離現象が如何なる原
因で生じるかが問題となる。
の改善を図るためには、先ず半田剥離現象が如何なる原
因で生じるかが問題となる。
この原因について種々の検討を加えた結果。
半田剥離は半田付は時及びその後の熱影響により生成・
成長したNi−5n合金の厚みに起因することを発見し
た。従って、改善策としては、二層めっきの外側層の耐
酸化Ni合金めっきの厚みを半田付は時及びその後の熱
影響により生成するNi−5n合金層の厚みより厚く形
成しておくことにより半田剥離の問題を解消できるとい
う結論を得、各種の確認試験を行なった結果、その事実
を実証的に確認するとともに、半田剥離が生じないリー
ドフレームを得ることに成功した。
成長したNi−5n合金の厚みに起因することを発見し
た。従って、改善策としては、二層めっきの外側層の耐
酸化Ni合金めっきの厚みを半田付は時及びその後の熱
影響により生成するNi−5n合金層の厚みより厚く形
成しておくことにより半田剥離の問題を解消できるとい
う結論を得、各種の確認試験を行なった結果、その事実
を実証的に確認するとともに、半田剥離が生じないリー
ドフレームを得ることに成功した。
以下、その事実を詳細に説明する。
半田剥離の機構については、次のように解析できる。
リード部を半田付けする場合には通常5n−Pbの共晶
半田が使用され、230〜265℃の温度で半田付けが
行なわれている。
半田が使用され、230〜265℃の温度で半田付けが
行なわれている。
この場合、半田付は時の影響により、Niめっきと半田
との接触界面でNi−5n合金層が生成され、その厚み
は0.1〜0.3pLmに達する。そして更に、半田付
は後の熱経時によりその厚みは成長し、一般に行なわれ
る実際の使用環境を想定した信頼性試験(125〜15
0℃、16〜25Hr)においては、その合金層は0.
3〜0.5pm程度に成長するとされている。
との接触界面でNi−5n合金層が生成され、その厚み
は0.1〜0.3pLmに達する。そして更に、半田付
は後の熱経時によりその厚みは成長し、一般に行なわれ
る実際の使用環境を想定した信頼性試験(125〜15
0℃、16〜25Hr)においては、その合金層は0.
3〜0.5pm程度に成長するとされている。
この成長した合金層はNiめっき層及び半田層と物理的
性質が大きく異なるため、合金層の厚みが二層めっきの
層間に達した場合に、居間における応力集中により居間
31Mを生じることになる。
性質が大きく異なるため、合金層の厚みが二層めっきの
層間に達した場合に、居間における応力集中により居間
31Mを生じることになる。
以上が半田剥離現象の機構であるが、この現象分析に基
づくと、外側層のめっき層の厚みをNi−5n合金層が
生成し得る厚みより厚くしておくと、半田剥離を有効に
防止することができることになる。
づくと、外側層のめっき層の厚みをNi−5n合金層が
生成し得る厚みより厚くしておくと、半田剥離を有効に
防止することができることになる。
次に外側層の耐酸化性ニッケル合金めっき層の厚みを0
.7〜2.0pmに規定した理由について説明する。
.7〜2.0pmに規定した理由について説明する。
二層めっきにおける外側層のめっきの厚みが0.7以下
では、前記の半田剥離現象の機構の説明から明らかなよ
うにNi−5n合金の成長により剥離を完全に防止でき
ないことになるからである。
では、前記の半田剥離現象の機構の説明から明らかなよ
うにNi−5n合金の成長により剥離を完全に防止でき
ないことになるからである。
一方、その厚みの上限を2.07pmと規定したのは、
2.OILmを越えると剥離に対しては前記の半田剥離
現象の機構からみるとより安全な領域になることになる
が、経済的な点で好ましくないため同厚みを上限とした
のである。
2.OILmを越えると剥離に対しては前記の半田剥離
現象の機構からみるとより安全な領域になることになる
が、経済的な点で好ましくないため同厚みを上限とした
のである。
一方、下地めっき厚みについて規定していないが、これ
は半田剥離に影響しないことが確認されたためであり、
リードフレームの目標めっき厚みに応じてその厚みを設
定し、経済的な二層めっき層を構成すれば良いといえる
。
は半田剥離に影響しないことが確認されたためであり、
リードフレームの目標めっき厚みに応じてその厚みを設
定し、経済的な二層めっき層を構成すれば良いといえる
。
[実施例]
りん脱酸間のトランジスタリードフレームを用い、一般
的なめっき前処理を行なった後、下記■のNiめっき浴
を用いて種々のめっき厚みのめっきを行ない、次いで下
記■の耐酸化Ni合金めっき浴を用いて同様に種々のめ
っき厚みのめっきを行ない、各種めっき厚みの組合せの
異なるめっきサンプルを作成した。
的なめっき前処理を行なった後、下記■のNiめっき浴
を用いて種々のめっき厚みのめっきを行ない、次いで下
記■の耐酸化Ni合金めっき浴を用いて同様に種々のめ
っき厚みのめっきを行ない、各種めっき厚みの組合せの
異なるめっきサンプルを作成した。
■ニッケルめっき浴条件
NiSO4−6Hz O:250 (g/1)NiC1
z −6H20: 45 (g/1)H3BO3:
30 (g/l) 光沢剤 :O〜2(cc/1) 温度 :55℃ 電流密度 : 2 (A/am”) ■ニッケルー硼素めっき浴条件 N i S 04 ・6H20: 200 (g/l
)HBO3: 30(g/l) トリメチルアミンポラン:10(g/I)温度 :
40℃ 電流密度 : 2 (A/drrr’)次に、上記サン
プルをグイポンディングを想定した大気中で360℃、
5分間加熱を行ない、リード部に田村化研製TF−30
フラックスを用いて共晶半田にて260℃で5sec間
半田付けした。
z −6H20: 45 (g/1)H3BO3:
30 (g/l) 光沢剤 :O〜2(cc/1) 温度 :55℃ 電流密度 : 2 (A/am”) ■ニッケルー硼素めっき浴条件 N i S 04 ・6H20: 200 (g/l
)HBO3: 30(g/l) トリメチルアミンポラン:10(g/I)温度 :
40℃ 電流密度 : 2 (A/drrr’)次に、上記サン
プルをグイポンディングを想定した大気中で360℃、
5分間加熱を行ない、リード部に田村化研製TF−30
フラックスを用いて共晶半田にて260℃で5sec間
半田付けした。
更に、半田付は後のサンプルを大気中125℃で16H
r加熱し、その後リード部を曲げ加工(内半径0.5m
m、90”曲げ)を行ない、半田剥離の有無を調べた。
r加熱し、その後リード部を曲げ加工(内半径0.5m
m、90”曲げ)を行ない、半田剥離の有無を調べた。
この結果は、内側層Niめっきの厚み及び外側層耐酸化
性Ni合金めっきの厚みと併せて第1表に示される。
性Ni合金めっきの厚みと併せて第1表に示される。
尚、半田剥離状況は、10個の試片について前記曲げ加
工後に剥離が発生している試片が何個あるかをその指数
とした。
工後に剥離が発生している試片が何個あるかをその指数
とした。
同表から明らかなように、従来の方法によると外側層の
めっきの厚みが0.1〜0.37℃mであるため、全て
剥離を発生しているが、本発明の範囲内であると、何れ
の場合も全く剥離が生じなかった。
めっきの厚みが0.1〜0.37℃mであるため、全て
剥離を発生しているが、本発明の範囲内であると、何れ
の場合も全く剥離が生じなかった。
尚、外側層耐酸化性Ni合金めっきの厚みを2.57z
mとすると剥離は生じていないものの著しいクラックが
発生している。これは耐酸化性Ni合金めっき層の硬さ
に起因しているものと推測される。
mとすると剥離は生じていないものの著しいクラックが
発生している。これは耐酸化性Ni合金めっき層の硬さ
に起因しているものと推測される。
[発明の効果]
以上のように、本発明は熱#響を受けた後でも良好なワ
イヤーポンディング性及び半田付は性が得られるととも
に、半田付は部の半田剥離現象が生じないという効果を
有するリードフレームであり、より実用的な半導体装置
のリードフレームを提供することを可能とした。
イヤーポンディング性及び半田付は性が得られるととも
に、半田付は部の半田剥離現象が生じないという効果を
有するリードフレームであり、より実用的な半導体装置
のリードフレームを提供することを可能とした。
Claims (1)
- ニッケルめっき皮膜の外側に耐酸化性ニッケル合金め
っきを積層させることにより、二層のめっき層を形成し
たリードフレームであって、該二層めっきにおける外側
層の耐酸化性ニッケル合金めっき層の厚みを0.7〜2
.0μmに設定したことを特徴とする耐半田剥離性を有
する耐酸化性ニッケルめっき付きリードフレーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13690786A JPS62291951A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 耐半田剥離性を有する耐酸化性ニツケルめつき付きリ−ドフレ−ム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13690786A JPS62291951A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 耐半田剥離性を有する耐酸化性ニツケルめつき付きリ−ドフレ−ム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62291951A true JPS62291951A (ja) | 1987-12-18 |
Family
ID=15186357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13690786A Pending JPS62291951A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 耐半田剥離性を有する耐酸化性ニツケルめつき付きリ−ドフレ−ム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62291951A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02213004A (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-24 | Sky Alum Co Ltd | アルミニウム合金製電子電気機器導電部品 |
US6207298B1 (en) * | 1997-12-25 | 2001-03-27 | Japan Solderless Terminal Mfg. Co., Ltd. | Connector surface-treated with a Sn-Ni alloy |
CN104425126A (zh) * | 2013-08-20 | 2015-03-18 | 株式会社村田制作所 | 陶瓷电子部件 |
-
1986
- 1986-06-11 JP JP13690786A patent/JPS62291951A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02213004A (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-24 | Sky Alum Co Ltd | アルミニウム合金製電子電気機器導電部品 |
US6207298B1 (en) * | 1997-12-25 | 2001-03-27 | Japan Solderless Terminal Mfg. Co., Ltd. | Connector surface-treated with a Sn-Ni alloy |
CN104425126A (zh) * | 2013-08-20 | 2015-03-18 | 株式会社村田制作所 | 陶瓷电子部件 |
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