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JP2000138335A - 耐酸化処理銅材料およびその製造方法 - Google Patents

耐酸化処理銅材料およびその製造方法

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Publication number
JP2000138335A
JP2000138335A JP31025598A JP31025598A JP2000138335A JP 2000138335 A JP2000138335 A JP 2000138335A JP 31025598 A JP31025598 A JP 31025598A JP 31025598 A JP31025598 A JP 31025598A JP 2000138335 A JP2000138335 A JP 2000138335A
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JP
Japan
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oxide
copper
oxide film
lead frame
oxidation
Prior art date
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Pending
Application number
JP31025598A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Sato
哲男 佐藤
Kazuhiko Suzuki
和彦 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Shindoh Co Ltd filed Critical Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Priority to JP31025598A priority Critical patent/JP2000138335A/ja
Publication of JP2000138335A publication Critical patent/JP2000138335A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い耐酸化性が得られ、ワイヤボンディング
性やハンダ付け性も良好であり、製造コストも安い耐酸
化処理銅材料を提供する。 【解決手段】 少なくとも表面の一部が銅または銅合金
で形成された本体10と、前記銅または銅合金からなる
表面の少なくとも一部に形成された厚さ50〜150オ
ングストロームの酸化膜3とを具備し、前記酸化膜3は
酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニ
オブ、酸化ニッケル、および酸化クロムから選択される
1種または2種以上から形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレームな
どのように表面の少なくとも一部が銅または銅合金で形
成された材料において、表面の耐酸化性を高める技術に
関する。
【0002】
【従来の技術】リードフレーム、TABテープ、プリン
ト基板等の各種電気部品のようにその表面の一部が銅ま
たは銅合金で形成されている材料においては、空気中で
保管する間に、銅または銅合金からなる表面に銅酸化膜
(主にCu2O )が生成し、表面が変色して美観を損な
うばかりでなく、銅酸化膜によりハンダ付けやワイヤボ
ンディング等で電気的接続を行うことが困難になり、接
続不良が生じたり、接続を行うべき表面の酸化膜を酸洗
等によって改めて除去することが必要となる。特に高温
多湿の条件下では、銅または銅合金の酸化が顕著であ
り、短時間空気に曝しただけで上記問題が生じる。
【0003】銅または銅合金材料の酸化を防止するため
に、従来から様々な表面処理が試みられており、例え
ば、表面に銀、パラジウムまたはニッケルを2μm程度
の厚さに湿式めっきをする方法や、ベンゾトリアゾール
などの表面処理剤により耐酸化性を高める方法が知られ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】表面に銀、パラジウム
またはニッケルを2μm程度の厚さに湿式めっきをする
方法では、これら金属層の表面が銅や銅合金よりも酸化
されにくいため、高い耐酸化性を得ることができる。し
かしながら、湿式めっき処理のために作業も煩雑である
うえコストがかかる問題を有していた。
【0005】また、ベンゾトリアゾールで変色を防ぐ場
合には、ベンゾトリアゾールの水またはアルコール溶液
に銅を浸漬して、ベンゾトリアゾールと銅との安定なキ
レート化合物を生成させ、銅を変色から保護するが、こ
の保護膜はハンダやボンディングワイヤ等の相手金属に
対する接合性を悪化させるので、ハンダ付けやワイヤボ
ンディングなどを行う場合には、その部分の保護膜をユ
ーザーが除去しなければならないという問題があり、生
産性を悪化させる問題があった。
【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、高い耐酸化性が得られ、ワイヤボンディング性やハ
ンダ付け性も良好であり、製造コストも安い耐酸化処理
銅材料を提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る耐酸化処理銅材料は、少なくとも表面
の一部が銅または銅合金で形成された本体と、前記銅ま
たは銅合金からなる表面の少なくとも一部に形成された
厚さ50〜150オングストロームの酸化膜とを具備
し、前記酸化膜は酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化
タンタル、酸化ニオブ、酸化ニッケル、および酸化クロ
ムから選択される1種または2種以上の金属酸化物から
形成されていることを特徴としている。
【0008】また、本発明に係るリードフレームは、イ
ンナーリードおよびアウターリードを有し、銅または銅
合金で形成されたリードフレーム本体と、前記リードフ
レーム本体の少なくとも前記インナーリードのワイヤー
ボンディング面に形成された厚さ50〜150オングス
トロームの酸化膜とを具備し、前記酸化膜は酸化アルミ
ニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化
ニッケル、および酸化クロムから選択される1種または
2種以上の金属酸化物によって形成されていることを特
徴とする。
【0009】一方、本発明に係る耐酸化処理銅材料の製
造方法は、少なくとも表面の一部が銅または銅合金で形
成された本体の前記銅または銅合金からなる表面の少な
くとも一部に、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオ
ブ、ニッケル、およびクロムから選択される1種または
2種以上の金属を蒸着し、これを酸化することにより厚
さ50〜150オングストロームの酸化膜を形成するこ
とを特徴とする。アルミニウム蒸着を行う前に、蒸着箇
所をイオンエッチングしてもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を詳細に
説明する。本発明に係る耐酸化処理銅材料は、少なくと
も表面の一部が銅または銅合金で形成された本体と、前
記銅または銅合金からなる表面の少なくとも一部に形成
された厚さ50〜150オングストロームの酸化膜とを
具備し、前記酸化膜は酸化アルミニウム、酸化チタン、
酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ニッケル、および酸化
クロムから選択される1種または2種以上の金属酸化物
によって形成されていることを特徴としている。
【0011】このように、酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ニッケル、および
酸化クロムの少なくとも一種からなる厚さ50〜150
オングストロームの酸化膜を形成したことにより、前記
本体の被成膜面に銅酸化膜が形成されることが抑制さ
れ、銅酸化膜の成長に伴う変色や、ハンダ付け性の悪
化、ワイヤボンディング性の低下などが抑制できる。よ
って、この材料を空気と長時間接触した場合にも、その
後に酸洗などを行って銅酸化膜を改めて除去することな
く、ハンダ付けやワイヤボンディングを行うことが可能
となる。
【0012】酸化膜を形成しているにも拘わらず、ハン
ダ付けやワイヤボンディングが可能である理由は、次の
ように推測できる。ハンダ材料には通常、被ハンダ付け
面を清浄化するためにフラックスが含まれているが、酸
化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオ
ブ、酸化ニッケル、および酸化クロムからなる極薄の酸
化膜は、清浄力の強い塩素系フラックスを用いたハンダ
付けの場合には全く支障がない。また、ワイヤボンディ
ングには通常、超音波ワイヤボンディング法が使用され
ているが、この方法ではボンディングワイヤを被接合面
に押しつけながら超音波振動を加えるので、この際に極
薄の酸化膜は容易に破壊されてしまい、ワイヤボンディ
ングにはほとんど支障がないのである。
【0013】本発明に適用される銅または銅合金として
は、タフピッチ銅、無酸素銅、銀入り銅、リン脱酸銅な
どの純銅(Cu≧99.3%);ベリリウム銅、クロム銅な
どの高銅合金(99.3>Cu>96%);丹銅、黄銅などの
Cu−Zn系合金;鉛入り黄銅;錫入り黄銅;リン青
銅;鉛入り青銅;アルミニウム青銅;ケイ素青銅;特殊
黄銅;高力黄銅;白銅;洋白などが例示できる。
【0014】また、本発明が適用可能な対象物(本体)
は、その表面の少なくとも一部が銅または銅合金によっ
て形成されている物品であればよく、例えば、リードフ
レーム、リードフレーム用素材、TABテープ、半導体
装置や電子部品のリード(端子用部材)、ヒートシン
ク、プリント基板、接点用金属部材、接続用金属部材な
どが例示できる。
【0015】酸化膜の厚さが50オングストローム未満
では耐酸化性を向上する効果に乏しく、150オングス
トロームより厚いとハンダ付け性やワイヤボンディング
性等が低下する。酸化膜の厚さは、より好ましくは80
〜150オングストローム、最適には120〜150オ
ングストロームである。
【0016】本発明に係る耐酸化処理銅材料を製造する
には、少なくとも表面の一部が銅または銅合金で形成さ
れた本体の、前記銅または銅合金からなる表面の少なく
とも一部に、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオ
ブ、ニッケル、およびクロムから選択される1種または
2種以上を蒸着し、これを酸化することにより厚さ50
〜150オングストロームの酸化膜を形成する。
【0017】アルミニウム、チタン、タンタル、ニオ
ブ、ニッケル、クロムを蒸着する方法は限定されない
が、図1に例示するイオンビーム照射法、図2に例示す
るイオンプレーティング法、図3に例示するスパッタリ
ング法、図4に例示する真空蒸着法などが挙げられる。
以下に各方法を簡単に説明する。
【0018】図1に例示するイオンビーム照射法では、
まず、イオン発生器20内でアルミニウム、チタン、タ
ンタル、ニオブ、ニッケル、またはクロムのイオンを発
生させる。イオン化法としては、周知の電界電離法、電
子衝撃法、荷電変換法、マイクロ波プラズマ法などが採
用できる。イオン発生器20で発生したイオンは、イオ
ン加速器22によって形成された高い電位差により加速
される。
【0019】加速後のイオンのエネルギーは限定されな
いが、好ましくは0.3〜1.5keVであり、より好
ましくは0.8〜1.2keVである。イオンエネルギ
ーが高すぎると、イオンが被成膜面の内部に深く注入さ
れてしまい、表面に酸化膜が形成されにくくなる。ま
た、イオンのエネルギーが小さすぎると、表面を清浄化
する作用が乏しくなる。装置内の圧力は限定されない
が、20〜400mPaであることが好ましく、より好
ましくは80〜200mPaとされる。
【0020】加速されたイオンビームは、質量分析磁石
24により屈折され、イオンの質量差による屈折角度の
違いにより、不純物イオンがイオンビームから除去され
る。さらに、走査磁石26によりイオンビームが走査さ
れ、本体28の所定位置にイオンビームを照射して、ア
ルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、ク
ロムから選択される1種または2種以上を蒸着する。蒸
着後の金属膜は極薄いものであるから、本体を装置から
取り出して空気に触れさせるだけで容易に酸化し、酸化
アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオ
ブ、酸化ニッケル、酸化クロムに変化する。
【0021】次に、図2に例示するイオンプレーティン
グ法では、アルゴンガスを導入した真空容器32中に本
体28を配置し、交流電源36からの電力供給により、
アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、
およびクロムの少なくとも一種からなる蒸発源38を抵
抗加熱する。本体28の被成膜部には高圧電源34の陰
極が接続される一方、蒸発源38には高圧電源34の陽
極が接続され、これにより、アルゴンガスのグロー放電
が生じる。グロー放電により生じたアルゴンイオンが本
体28の被成膜面に衝突し、被成膜面が清浄化される。
清浄化が完了したら(あるいは清浄化と並行して)、蒸
発源38からアルミニウム、チタン、タンタル、ニオ
ブ、ニッケル、クロムを蒸発させ、その蒸気をアルゴン
イオンと衝突させて前記金属のイオンを生じさせ、さら
に、これらのイオンを被成膜面に衝突させることによ
り、前記金属の薄膜を形成する。
【0022】真空容器32内におけるアルゴンガスの圧
力は限定されないが、10〜100mPaであることが
好ましく、より好ましくは30〜50mPaとされる。
また、高圧電源34の電圧は0.1〜1kVであること
が好ましく、より好ましくは、0.4〜0.6kVであ
る。さらに、アルゴンイオンによる清浄化は、被成膜面
を80〜150オングストロームの深さまで削る条件、
すなわち自然酸化膜を除去できる条件であることが好ま
しい。
【0023】次に、図3に例示するスパッタリング法で
は、アルゴンガスが導入された真空容器32内におい
て、アルゴンイオン源から発生させたアルゴンイオン
を、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケ
ル、クロムの少なくとも1種からなるターゲット42に
衝突させ、はじき飛ばされたターゲット材料を本体28
の被成膜面に堆積させる。本体28の被成膜面は高圧電
源40の陽極に接続され、ターゲット42は陰極に接続
される。
【0024】真空容器32内におけるアルゴンガスの圧
力は限定されないが、500〜800mPaであること
が好ましく、より好ましくは600〜700mPaとさ
れる。また、高圧電源40の出力(スパッタ電力)は5
0〜300Wであることが好ましく、より好ましくは1
00〜200Wである。
【0025】図4に例示する真空蒸着法では、アルゴン
ガスを導入した真空容器32中に本体28を配置し、交
流電源46からの電力供給により、アルミニウム、チタ
ン、タンタル、ニオブ、ニッケル、およびクロムの少な
くとも1種からなる蒸発源44を抵抗加熱する。また、
本体28の裏面にはヒーター48を配置し、交流電源5
0からの給電により、本体28を適切な温度に加熱す
る。真空容器32内におけるアルゴンガスの圧力は限定
されないが、1〜100mPaであることが好ましく、
より好ましくは40〜70mPaとされる。真空蒸着法
では、被成膜面を清浄化する作用が得られないので、予
め被成膜面を十分に清浄化しておく必要がある。
【0026】以上述べた中でも、本発明には、イオンビ
ーム薄膜形成法およびスパッタリング法が好適である。
これらの方法は、本体の銅または銅合金表面をイオン照
射によって削り清浄化しながら薄膜を形成することが可
能であるし、本体28を高温に加熱する必要もないから
である。
【0027】なお、本体28としてリードフレームなど
の電子部品を使用する場合、板素材からリードフレーム
等を打ち抜いた後に薄膜形成してもよいし、板材の両面
に薄膜を形成した後、薄膜形成してもよい。打ち抜き後
に薄膜を形成すれば、端面にも僅かながらイオンが回り
込んで付着し、端面にも酸化物薄膜が形成される。さら
に蒸着中に本体28を運動させ、均一に薄膜が形成され
るようにしてもよい。
【0028】また、いずれの方法においても、本体28
として長尺のリードフレームなどを使用する場合には、
真空容器内にアンコイラとリコイラを配置し、アンコイ
ラからリードフレームを繰り出しながらリコイラで巻き
取り、その間に蒸着を行う方法なども可能である。
【0029】さらに、いずれの方法においても、真空容
器内に少量の酸素ガスを導入しておき、アルミニウム、
チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、およびクロムの
1種を蒸着すると同時にこれらを酸化させてもよい。酸
素分圧は1〜100mPa程度が好適であり、より好ま
しくは10〜50mPaである。100mPaよりも酸
素分圧が高いと本体28の銅露出面が酸化するおそれが
ある。
【0030】[リードフレーム材の実施形態]図5は、
本発明を適用したリードフレーム材の具体例を示す平面
図であり、図中符号1は、銅または銅合金からなる一定
幅で長尺の板状の基材である。この基材1の表面には、
幅方向の中心線に沿って帯状に、前述した酸化膜3が形
成されている。
【0031】リードフレーム用の材質としては、いずれ
も標準組成(重量%)で、0.1%Fe−0.03%P
−残部Cu(TAMAC4:三菱伸銅株式会社製商品
名)、2.0%Sn−1.5%Ni−0.2%Si−
0.3%Zn−残部Cu(TAMAC15:三菱伸銅株
式会社製商品名)、0.3%Cr−0.1%Zr−0.
02%Si−残部Cu(OMCL1:三菱伸銅株式会社
製商品名)、2.35%Fe−0.03%P−0.12
%Zn−残部Cu(CDA合金C19400)、3.2
%Ni−0.8%Si−0.5%Zn−残部Cu、3.
5%Ni−0.7%Si−0.3%Zn−0.2%Sn
−残部Cuなどの材料が例示できる。しかし、本発明は
これらに限定されることなく、一般に使用されているリ
ードフレーム用合金であれば全て使用可能である。
【0032】酸化膜3の厚さが50オングストローム未
満であると、耐酸化性を向上する効果が得られなくな
り、空気との接触により銅酸化物が厚く形成され、この
銅酸化物を除去しないとワイヤボンディングやハンダ付
けが十分にできないという不都合を生じる。ハンダ濡れ
性は、IC、LSI等の半導体素子を成形工程でリード
フレームにチップを固定するダイボンディングの接合性
や、半導体素子を回路基板に組み込む実装工程でのアウ
ターリードの接合性に大きく影響を与える因子である。
一方、酸化膜3が150オングストロームより厚いと、
この酸化膜3のためにワイヤボンディングやハンダ付け
が十分にできないという不都合を生じる。製造コストお
よび効果のバランスの観点からすると、より好ましい保
護層の厚さは80〜150オングストロームであり、最
適には120〜150オングストロームである。
【0033】[リードフレームの実施形態]図6は、本
発明を適用したリードフレームの一例を示す平面図であ
る。このリードフレームは、図5に示すリードフレーム
材を打ち抜き加工して製造されるか、あるいは酸化膜3
を形成していない基材1に打ち抜き加工またはエッチン
グ等を行ってリードフレーム本体10を形成した後、こ
のリードフレーム本体10に酸化膜3を形成してもよ
い。後者の製造方法によれば、リードフレーム本体10
の周縁端面にも酸化膜3が形成されるから、周辺端面の
耐酸化性も向上できる。なお、図6に示す形状はあくま
で一例であって、本発明はIC、LSI、ハイブリッド
素子、トランジスタを始め従来使用されている如何なる
形状の半導体素子用リードフレームにも適用可能であ
る。
【0034】図6において、符号11は半導体チップを
固定するためのチップ固定部であり、このチップ固定部
11の周囲には、ワイヤー(図示略)が接続されるイン
ナーリード12が放射状に形成され、さらに各インナー
リード12のそれぞれに対応してアウターリード13が
形成されている。各アウターリード13は、互いに離散
しないように架橋部14で連結されている。これら架橋
部14は、各アウターリード13を分離するために後工
程で除去される。
【0035】酸化膜3は、図6中斜線で示すように、チ
ップ固定部11およびインナーリード12のチップ側端
部を含む領域に形成されている。本発明では酸化膜3が
極めて薄いため、上記以外の領域に酸化膜3が形成され
ていても、材料コスト的には殆ど差はない。例えば、図
7に示すように、アウターリード13も含めて、リード
フレーム本体10の全面に中間層2および保護層3を形
成してもよい。
【0036】酸化膜3を基材1に形成する時、基材1ま
たはリードフレーム本体10を裏返して再度蒸着を行
い、両面に酸化膜3を形成してもよい。図5の例では基
材1の中心線に沿って帯状に酸化膜3を形成したが、基
材1の表面全面に亙って酸化膜3を形成してもよいし、
あるいはワイヤーボンディング箇所のみに局部的に酸化
膜3を形成してもよい。また、図5の基材1からリード
フレーム本体を形成した後、このリードフレーム本体の
裏面に再度、酸化膜3を蒸着形成することも可能であ
る。
【0037】[TABテープの実施形態]図8は本発明
をTABテープ60に適用した例を示している。このT
ABテープ60は両側に孔64が形成され、中央には開
口部70が形成されたプラスチックテープ62と、この
プラスチックテープ62に接着された銅または銅合金箔
からなるパターン箔66とから構成され、パターン箔6
6には開口部70の内側へ突出する多数のリード端子6
8が形成されている。そしてこれらリード端子68が半
導体チップ72に接続されるようになっている。
【0038】このTABテープ60においても、図6ま
たは図7に示したリードフレームと同様に、パターン箔
66の表面全面、もしくは、その内のリード端子68の
表面のみに、前述の酸化膜3が形成されている。
【0039】[ハイブリッドICの実施形態]図9は、
本発明をハイブリッドICに適用した例を示し、このハ
イブリッドICは、リードフレーム80+82と、リー
ドフレーム中央部82上に接着された絶縁層84と、こ
の絶縁層84上にパターン上に形成された導体配線86
と、その上に接合された半導体チップ等の素子88A,
88B,88Cと、各部を相互に配線するボンディング
ワイヤ90と、全体を封止するモールド92とから構成
されている。そして、リードフレーム80+82の一部
または全部の表面および導体配線86の一部または全部
の表面に、予め前述の絶縁膜3が形成されている。これ
により、IC組立工程におけるリードフレーム80+8
2および導体配線86の酸化によるワイヤボンディング
不良を低減することが可能である。
【0040】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明の効果を実証す
る。 [実験1]0.1%Fe−0.03%P−残部Cu(T
AMAC4:三菱伸銅株式会社製商品名)からなる板材
(0.15×100×100mm)上に、図1に示すよ
うなイオンビーム照射装置(昭和真空株式会社製「デン
トン冷陰極イオンソース」)により4通りの厚さでアル
ミニウムを蒸着し、次いで空気に接触させて酸化アルミ
ニウム膜を形成した。成膜条件は、ビーム電流を600
mAで統一し、成膜時間を40,60,90,120分
とした。
【0041】得られた4枚の酸化膜付き板材、および未
処理の板材を室温で室内空気に17週間曝し、その間の
銅酸化膜の厚さ変化を測定した。銅酸化膜厚の測定は、
カソード還元電位法により行った。その結果を図10に
示す。この図に示すように、酸化アルミニウム膜を形成
した板材では、保存中の酸化銅膜の厚さが20オングス
トローム未満に抑制でき、変色が見られなかったが、未
処理板材では2週間目で50オングストロームを越え、
明らかに変色した。
【0042】[実験2]また、4枚の酸化膜付き板材、
および未処理の板材を、250℃の恒温炉内で加熱し、
銅酸化膜厚の経時変化を調べた結果を図11に示す。こ
のグラフから明らかなように、アルミニウム蒸着時間の
長いものほど銅酸化膜の成長が遅く、酸化抑制作用が高
温でも発揮されることがわかった。
【0043】[実験3]実験1と同じ板材を使用し、同
じイオンビーム照射法により600mA×60分の条件
で成膜した試料と、同じ板材にスパッタリング法により
20〜60オングストロームのアルミニウム膜を形成し
たもの(酸化アルミニウム膜の厚さはアルミニウム膜の
厚さにほぼ等しい)を用意した。各試料のうち1つを、
室温で大気中に4週間放置しておき、他の1枚を290
℃で1分間加熱し、それぞれ銅酸化膜の厚さを計測し
た。結果を図12に示す。このグラフから明らかなよう
に、酸化アルミニウム膜の厚さが20オングストローム
の場合には、室温放置および加熱処理後のいずれの場合
にも酸化膜が相対的に厚く形成されたが、他の試料では
良好な酸化防止作用が得られた。
【0044】[実験4]実験1で作成した成膜時間40
分の試料の成膜面に、アルゴンスパッタリング装置によ
りアルゴンイオンを照射し、徐々に成膜面を削りながら
厚さ方向の組成変化を調べた。スパッタリング条件は、
イオンガン出力:1kV×25mA、加速電圧:5kV
×1μA、エッチング速度:アルミニウム換算で30オ
ングストローム/minとした。その結果を図13に示
す。このグラフから明らかなように、板材表面に120
〜150オングストローム程度の酸化アルミニウム膜が
形成されていた。
【0045】[実験5]実験1で作成した成膜時間12
0分の試料を多数用意し、これらを290℃×1分の条
件で加熱した後、その成膜面に、様々な条件で金線(直
径38μm)を各10本ワイヤボンディングし、接合し
たワイヤのプル強度を測定した。結果を図14に示す。
このグラフから明らかなように、プル強度が規定値3g
以上となる領域が広く現れた。なお、グラフ中、荷重と
はワイヤボンディングの際にワイヤを被接合面に押し当
てる力を示し、超音波出力とは、ワイヤボンディングの
際にワイヤ先端を振動させる超音波振動装置の出力を示
している。一方、酸化アルミニウム膜を形成しない未処
理材に対しても同様の試験を行ったが、銅酸化膜が厚く
形成されたためにワイヤボンディングが行えなかった。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る耐酸
化処理銅材料は、少なくとも表面の一部が銅または銅合
金で形成された本体と、前記銅または銅合金からなる表
面の少なくとも一部に形成された厚さ50〜150オン
グストロームの酸化膜とを具備し、前記酸化膜は酸化ア
ルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、
酸化ニッケル、および酸化クロムから選択される1種ま
たは2種以上の金属酸化物によって形成されているもの
であるから、前記本体の被成膜面に銅酸化膜が形成され
ることが抑制され、銅酸化膜の成長に伴う変色や、ハン
ダ付け性の悪化、ワイヤボンディング性の低下などが抑
制できる。よって、この材料を空気と長時間接触した場
合にも、その後に酸洗などを行って銅酸化膜を改めて除
去することなく、ハンダ付けやワイヤボンディング等を
行うことが可能となる。また、本発明に係る耐酸化処理
銅材料の製造方法によれば、以上のような優れた効果を
奏する耐酸化処理銅材料が安く簡便に製造できる利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の耐酸化処理銅材料の製造方法に使用
可能なイオンビーム照射装置の一例を示す概略図であ
る。
【図2】 本発明の耐酸化処理銅材料の製造方法に使用
可能なイオンプレーティング装置の一例を示す概略図で
ある。
【図3】 本発明の耐酸化処理銅材料の製造方法に使用
可能なスパッタリング装置の一例を示す概略図である。
【図4】 本発明の耐酸化処理銅材料の製造方法に使用
可能な真空蒸着装置の一例を示す概略図である。
【図5】 本発明の一実施形態としてリードフレーム材
を示す平面図である。
【図6】 本発明の他の実施形態としてリードフレーム
を示す平面図である。
【図7】 本発明の他の実施形態のリードフレームを示
す平面図である。
【図8】 本発明の他の実施形態としてTABテープを
示す平面図である。
【図9】 本発明の他の実施形態としてハイブリッドI
Cを示す平面図である。
【図10】 本発明の実施例の効果を示す酸化膜厚のグ
ラフである。
【図11】 本発明の実施例の効果を示す酸化膜厚のグ
ラフである。
【図12】 本発明の実施例の効果を示す酸化膜厚のグ
ラフである。
【図13】 本発明の実施例の表層部の組成を示すグラ
フである。
【図14】 本発明の実施例のワイヤボンディング性を
示すグラフである。
【符号の説明】
1 リードフレーム基材 3 酸化膜 10 リードフレーム本体 12 インナーリード 13 アウターリード 66 パターン箔 80,82 リードフレーム 86 導体配線 90 ボンディングワイヤ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも表面の一部が銅または銅合金
    で形成された本体と、前記銅または銅合金からなる表面
    の少なくとも一部に形成された厚さ50〜150オング
    ストロームの酸化膜とを具備し、前記酸化膜は酸化アル
    ミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸
    化ニッケル、および酸化クロムから選択される1種また
    は2種以上の金属酸化物から形成されていることを特徴
    とする耐酸化処理銅材料。
  2. 【請求項2】 インナーリードおよびアウターリードを
    有し、銅または銅合金で形成されたリードフレーム本体
    と、前記リードフレーム本体の少なくとも前記インナー
    リードのワイヤーボンディング面に形成された厚さ50
    〜150オングストロームの酸化膜とを具備し、前記酸
    化膜は酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、
    酸化ニオブ、酸化ニッケル、および酸化クロムから選択
    される1種または2種以上の金属酸化物から形成されて
    いることを特徴とするリードフレーム。
  3. 【請求項3】 少なくとも表面の一部が銅または銅合金
    で形成された本体の前記銅または銅合金からなる表面の
    少なくとも一部に、アルミニウム、チタン、タンタル、
    ニオブ、ニッケル、およびクロムから選択される1種ま
    たは2種以上の金属を蒸着し、これを酸化することによ
    り厚さ50〜150オングストロームの酸化膜を形成す
    ることを特徴とする耐酸化処理銅材料の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記金属の蒸着を行う前に、蒸着箇所を
    イオンエッチングすることを特徴とする請求項3記載の
    耐酸化処理銅材料の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016182425A1 (en) * 2015-05-14 2016-11-17 Chee Yang Ng A lead frame for selective soldering

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