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この項目の情報は公開日時点(1999年11月26日)のものです。
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図面 (5)

課題

0.01μm以下の極薄い金フラッシュめっきの有無を簡易且つ短時間で判別し、量産ラインの見極めを図れる金めっきの膜厚管理方法を提供。

解決手段

極薄い金フラッシュめっき膜厚の有無を色差計あるいは分光光度計を用いて判別する。具体的な好ましい方法として、リードフレームの表面にめっきを施すめっき装置において、金めっきをする前にリードフレームの部分をテープマスキングし、その後、金フラッシュめっきを施したリードフレームを水洗・乾燥後、マスキングテープ剥離し、金フラッシュめっき部分とマスキングテープ剥離部分を分光光度計あるいは色差計を用いて測定し、金フラッシュめっきの有無を判別する方法を提供する。分光光度計の光源波長を200〜400nmとすると良い。また、色差計の光源の波長を400〜700nmとすると良い。

概要

背景

一般に、リードフレームを用いて半導体装置を組み立てるには、半導体装置用リードフレームインナーリード部の先端に、半導体チップとのワイヤボンディング性を良好とするために銀めっき層を設け、半導体チップ搭載部上にチップボンディングした後、チップの電極とインナーリード部の先端の銀めっき層を金などの極細線でボンディングする。その後、モールド樹脂モールドし、半導体パッケージプリント基板上に取付ける時の接合性を良くするために、リードフレーム外枠を切断した後、アウターリード部に半田めっき層を設けて完成品とする。

しかし、アウターリード部に半田めっきを設けるには、アウターリード部をディップする溶融めっき時の200℃を越える加熱により、熱衝撃を受けてレジンモールドクラックが発生したり、溶融めっき時に使用するフラックスにより半導体パッケージやアウターリード部などが汚染され耐湿性が低下したりして半導体パッケージの信頼性を低下させる原因となっている。また、半田めっきの他に、銀めっきを設ける必要があったため、生産性も悪くコスト高となっていた。

このような問題を解決するため、最近、ワイヤボンディング性、半田付け性の向上を目的として、リードフレーム製造の段階で銅合金リードフレーム上の第1層にニッケルめっき膜を形成し、第2層にパラジウム、第3層に金めっきを設ける、3層構造のリードフレームが検討されている。

上記のように3層構造とすることで、半導体パッケージの熱履歴によりめっき層酸化されることがなく、インナリード部における金線とのワイヤボンディング性及び樹脂モールド後のアウターリード部とプリント基板との半田接合性に優れているという特徴を有する。また、最近では、環境保護の観点から、鉛ハンダレス技術の検討が注目されており、従来、アウターリードに設けていた半田めっきが使用できない可能性があり、前述した3層構造のリードフレームが注目されるところとなった。

ところで、めっきの膜厚は、通常、蛍光X線膜厚計を用いて測定するのが一般的であるが、上記のような3層構造のリードフレームは、最外層表面の金めっき膜厚が0.01μm以下であるため、上記の蛍光X線膜厚計では測定が困難であり、また、肉眼でも判断が難しい。そこで、従来は、リードフレーム最外層表面の0.01μm以下の極薄い金めっき膜厚の有無を判別する手法として、EDXまたはAuger分析により、金の検出ピークの有無により判別していた。また、金めっきしたリードフレームは熱処理後の半田付け性に優れていることから、特性の面からAuの有無を判別していた。

概要

0.01μm以下の極薄い金フラッシュめっきの有無を簡易且つ短時間で判別し、量産ラインの見極めを図れる金めっきの膜厚管理方法を提供。

極薄い金フラッシュめっき膜厚の有無を色差計あるいは分光光度計を用いて判別する。具体的な好ましい方法として、リードフレームの表面にめっきを施すめっき装置において、金めっきをする前にリードフレームの部分をテープマスキングし、その後、金フラッシュめっきを施したリードフレームを水洗・乾燥後、マスキングテープ剥離し、金フラッシュめっき部分とマスキングテープ剥離部分を分光光度計あるいは色差計を用いて測定し、金フラッシュめっきの有無を判別する方法を提供する。分光光度計の光源波長を200〜400nmとすると良い。また、色差計の光源の波長を400〜700nmとすると良い。

目的

そこで、本発明の解決すべき課題(目的)は、0.01μm以下の極薄い金フラッシュめっきの有無を簡易的且つ短時間で判別し、量産ラインの見極めを図れる、金めっきの膜厚管理方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

リードフレームの表面に金フラッシュめっきを形成するリードフレームにおいて、極薄い金フラッシュめっき膜厚の有無を色差計あるいは分光光度計を用いて判別する、金めっきの膜厚管理方法

請求項2

リードフレームの表面にめっきを施すめっき装置において、金めっきをする前にリードフレームの部分をテープマスキングし、その後、金フラッシュめっきを施したリードフレームを水洗・乾燥後、マスキングテープ剥離し、金フラッシュめっき部分とマスキングテープ薄利部分を分光光度計あるいは色差計を用いて測定し、金フラッシュめっきの有無を判別する、請求項1記載の金めっきの膜厚管理方法。

請求項3

分光光度計の光源波長を200〜400nmとする、請求項1または請求項2記載の金めっきの膜厚管理方法。

請求項4

色差計の光源の波長を400〜700nmとする、請求項1または請求項2記載の金めっきの膜厚管理方法。

技術分野

0001

本発明は、半導体リードフレームに関し、特に、リードフレームの表面に施される金めっきで、0.01μm以下の極薄い金フラッシュめっきの膜の有無を簡易的に判別する方法の提供に関する。

背景技術

0002

一般に、リードフレームを用いて半導体装置を組み立てるには、半導体装置用リードフレームインナーリード部の先端に、半導体チップとのワイヤボンディング性を良好とするために銀めっき層を設け、半導体チップ搭載部上にチップボンディングした後、チップの電極とインナーリード部の先端の銀めっき層を金などの極細線でボンディングする。その後、モールド樹脂モールドし、半導体パッケージプリント基板上に取付ける時の接合性を良くするために、リードフレーム外枠を切断した後、アウターリード部に半田めっき層を設けて完成品とする。

0003

しかし、アウターリード部に半田めっきを設けるには、アウターリード部をディップする溶融めっき時の200℃を越える加熱により、熱衝撃を受けてレジンモールドクラックが発生したり、溶融めっき時に使用するフラックスにより半導体パッケージやアウターリード部などが汚染され耐湿性が低下したりして半導体パッケージの信頼性を低下させる原因となっている。また、半田めっきの他に、銀めっきを設ける必要があったため、生産性も悪くコスト高となっていた。

0004

このような問題を解決するため、最近、ワイヤボンディング性、半田付け性の向上を目的として、リードフレーム製造の段階で銅合金リードフレーム上の第1層にニッケルめっき膜を形成し、第2層にパラジウム、第3層に金めっきを設ける、3層構造のリードフレームが検討されている。

0005

上記のように3層構造とすることで、半導体パッケージの熱履歴によりめっき層酸化されることがなく、インナリード部における金線とのワイヤボンディング性及び樹脂モールド後のアウターリード部とプリント基板との半田接合性に優れているという特徴を有する。また、最近では、環境保護の観点から、鉛ハンダレス技術の検討が注目されており、従来、アウターリードに設けていた半田めっきが使用できない可能性があり、前述した3層構造のリードフレームが注目されるところとなった。

0006

ところで、めっきの膜厚は、通常、蛍光X線膜厚計を用いて測定するのが一般的であるが、上記のような3層構造のリードフレームは、最外層表面の金めっき膜厚が0.01μm以下であるため、上記の蛍光X線膜厚計では測定が困難であり、また、肉眼でも判断が難しい。そこで、従来は、リードフレーム最外層表面の0.01μm以下の極薄い金めっき膜厚の有無を判別する手法として、EDXまたはAuger分析により、金の検出ピークの有無により判別していた。また、金めっきしたリードフレームは熱処理後の半田付け性に優れていることから、特性の面からAuの有無を判別していた。

発明が解決しようとする課題

0007

前述した従来技術における金めっきの膜厚の有無を判別する方法は、測定機器が高価なことや測定や評価に時間がかかり、実ラインにおける量産品への評価として実用的でなかった。

0008

そこで、本発明の解決すべき課題(目的)は、0.01μm以下の極薄い金フラッシュめっきの有無を簡易的且つ短時間で判別し、量産ラインの見極めを図れる、金めっきの膜厚管理方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

本発明により提供する金めっきの膜厚管理方法は、極薄い金フラッシュめっき膜厚の有無を色差計あるいは分光光度計を用いて判別する方法からなる。このように、分光光度計あるいは色差計を用いて金フラッシュめっきリードフレームの色彩を測定すると、数値的に外観を把握することが可能となる。この場合、金がある場合とない場合とで明確に差が表示されるので短時間で金の存在の有無を確認できる。

0010

具体的なより好ましい方法として、リードフレームの表面にめっきを施すめっき装置において、金めっきをする前にリードフレームの部分をテープマスキングし、その後、金フラッシュめっきを施したリードフレームを水洗・乾燥後、マスキングテープ剥離し、金フラッシュめっき部分とマスキングテープ剥離部分を分光光度計あるいは色差計を用いて測定し、金フラッシュめっきの有無を判別する方法を提供する。この方法によれば、金フラッシュめっきの有無を数値により把握することが可能である。

0011

分光光度計の光源波長を200〜400nmとすると良い。因みに、200nm未満あるいは400nmを越えると、金フラッシュめっきのある場合とない場合での反射率に差が生じ難く、判別が難しい。

0012

色差計の光源の波長を400〜700nmとすると良い。因みに、400nm未満あるいは700nmを越えると、金フラッシュめっきの有無が判別し難い。

発明を実施するための最良の形態

0013

〔実施例1〕銅合金リードフレーム上に脱脂酸洗いした後にニッケルめっきを1μm施し、その上面にパラジウムめっきを0.1μm施し、さらにその上面に金フラッシュめっきの膜厚を、25オングストローム施したもの、同様の上面で50オングストローム施したもの、同様の上面で100オングストローム、同様の上面で200オングストローム施したもの、同様の上面で0オングストロームとしたものをそれぞれ作製し、それら5種類の膜厚でなるリードフレームをサンプルNo. 1〜5とした。これらのサンプルのめっき条件を表1にまとめて示した。

0014

0015

前記のサンプル1〜5のそれぞれについて、分光光度計または色差計により色彩度を測定した。分光光度計として、日本分光製「紫外可視赤外分光光度計Ubset V−570」を用い、それによる反射率測定結果を図1に示した。測定条件は、バンド幅5nm、近赤外バンド幅20nm、測定範囲2500−190nm、データ取込み間隔2nm、走査速度200nm/min、測定時間1s,測定数n=5とした。また、色差計として、日本電色工業製「ハンディ型色差計NR−1」を用い、それによる色彩度測定結果図2に示した。光学条件は0°、方向照明は−45°、方向受光方式はJIS Z 8722に準拠した。光源はハロゲンランプ受光素子フォトダイオード測定径は20mm、測定時間は1.5sとした。

0016

分光光度計で測定した結果を示した図1において、各サンプル1〜5の反射率は、光源の波長200〜400nmの範囲で金フラッシュを施した場合;サンプル2〜5と、金フラッシュを施さない場合;サンプル1とで違いがあるのが読み取れる。そして、金フラッシュのめっき厚さが厚い程、その違いが明確であることがわかる。ここで、分光光度計の波長を200〜400nmに設定したのは、この範囲が最も金フラッシュめっきの有無が判別し易かったからである。

0017

色差計で測定した結果を示した図2において、各サンプル1〜5の色彩度は金フラッシュめっきを施した場合;サンプル2〜5と、金フラッシュめっきを施さない場合;サンプル1とで違いがあるのが読み取れる。ここで、色差計の光源の波長を400〜700nmと設定したのは、この範囲が最も金フラッシュめっきの有無が判別し易かったからである。

0018

〔実施例2〕リードフレームの表面にめっきを施すめっき装置において、金フラッシュめっきの有無を正確に判別するため、金めっきをする前に、リードフレームの一部分をテープマスキングし、その後、金フラッシュめっきを施した銅条を水洗・乾燥後、マスキングテープを剥離したサンプルを作製した。この場合、3層のめっき及び最外層表面の金めっき厚さは表1のサンプルと同様にして、サンプル1〜5を作製した。そして、サンプル1〜5につき、金フラッシュめっき部分とマスキングテープ剥離部分を分光光度計あるいは色差計を用いて測定し、金フラッシュめっきの有無を判別した。分光光度計及び色差計の具体的仕様、測定条件は実施例1と同様にした。分光光度計を用いた場合の反射率測定結果は図3に示した通りであり、また、色差計を用いた場合の色彩度測定結果は図4に示した通りであった。これらの結果から、金フラッシュめっきの有無が明確に判別できることが確認された。

0019

以上の実施例1及び実施例2による結果では、金フラッシュめっきの有無を分光光度計、色差計を用いて測定することによりAu/Pd/Ni品とPd/Ni品が容易に判別でき、また、短時間で測定が可能となることから量産ラインで瞬時に金フラッシュめっきの有無を判別することが可能である。

発明の効果

0020

以上説明したような本発明によれば、0.01μm以下の極薄い金フラッシュめっきの有無を簡易的且つ短時間で判別し、量産ラインの見極めを図れる、金めっきの膜厚管理方法を提供するという所期の課題(目的)を達成することができる。

図面の簡単な説明

0021

図1本発明の実施例1による分光光度計を用いた場合の各サンプルの反射率測定結果を示すグラフ
図2本発明の実施例1による色差計を用いた場合の各サンプルの色彩度測定結果を示すグラフ。
図3本発明の実施例2による分光光度計を用いた場合の各サンプルの反射率測定結果を示すグラフ。
図4本発明の実施例2による色差計を用いた場合の各サンプルの色彩度測定結果を示すグラフ。

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