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JP2000265294A - 錫及び錫合金めっき浴、めっき皮膜及び半導体装置用のリードフレーム - Google Patents

錫及び錫合金めっき浴、めっき皮膜及び半導体装置用のリードフレーム

Info

Publication number
JP2000265294A
JP2000265294A JP6816599A JP6816599A JP2000265294A JP 2000265294 A JP2000265294 A JP 2000265294A JP 6816599 A JP6816599 A JP 6816599A JP 6816599 A JP6816599 A JP 6816599A JP 2000265294 A JP2000265294 A JP 2000265294A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tin
plating
plating bath
plating film
alloy plating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP6816599A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisahiro Tanaka
久裕 田中
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6816599A priority Critical patent/JP2000265294A/ja
Publication of JP2000265294A publication Critical patent/JP2000265294A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 電気・電子部品等のめっき材料として用いら
れる錫及び錫合金めっき浴において、はんだ付け性が良
好で、特にこの特性が高熱環境下で劣化しない優れたは
んだ付け性能を備えた錫及び錫合金めっき皮膜及び半導
体装置用リードフレームを得ることを目的とする。 【解決手段】 可溶性錫塩と、他の可溶性金属塩と、
(1)で表される4級化された化合物とを含有するめっき
浴により、優れたはんだ付け性能を備えた錫めっき皮
膜、または錫合金めっき皮膜が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、錫めっき浴、並び
に錫−銀、錫−亜鉛、錫−銅、錫−鉛、錫−ニッケル、
錫−コバルト、錫−ビスマス、錫−アンチモン、錫−イ
ンジウム合金などの錫合金めっき浴に関し、特にはんだ
付け性が要求される電気・電子部品等の材料としての錫
及び錫合金めっき浴およびそのめっき浴を用いて形成さ
れた錫及び錫合金めっき皮膜及びこれを有する半導体装
置用リードフレーム等の電気・電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術】錫めっき、並びに錫−鉛、錫−亜鉛等の
錫合金めっきは、耐食性やはんだ付け性が良好であるた
め、弱電部品やリードフレーム等に代表される電子工業
用部品などの工業用めっきとして広く利用されている。
上記錫めっき、並びに錫−鉛、錫−亜鉛等の合金めっき
に使用されるめっき浴には種々のもの開発されている。
これらのめっき浴は、一般に、界面活性剤等の有機化合
物や各種添加剤を含有させて、めっき皮膜が樹脂状にな
ることを防止し、実用的な表面を有するめっき皮膜が得
られるように工夫している。例えば、界面活性剤が特徴
的なもの(特開平8−13185)、広範囲の電流密度
条件ではんだ付け性を改善したもの(特開平10−25
595)等が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術では、はんだ付け性の実用的課題を充分
に解決するものではなかった。近年では、各種電子機器
などにおいて、その性能がより高度化され、それに用い
られる半導体装置にはその特性に年々厳しい要求がなさ
れている。特に、半導体チップを搭載するインナーリー
ド部の部分Agめっきと、外部電子部品と接合するアウ
ターリード部の錫合金めっきを予め形成した前めっき方
式のリードフレームでは、半導体チップ搭載時の熱履歴
により、錫合金めっきのはんだ付け性が低下する。その
ため、これらに用いられる錫合金めっき材料は、より高
性能の安定した物性のものでなくてはならず、そのため
錫合金めっき浴の要求が強くなってきている。
【0004】図1はリードフレームの一例を示す平面
図、図2はリードフレームの一例を示す断面図である。
図1、図2において、1はチップ搭載部、2はインナー
リード部、3はアウターリード部、4はタイバー部、5
は半導体チップ、6は接着剤、7は電極パッド、8はワ
イヤー、9は封止樹脂である。リードフレームは、予め
インナーリード部2にAgの部分めっき、アウターリー
ド部3に錫合金めっきを施し、チップ搭載部1に半導体
チップ5を接合し、半導体チップ5の端子とインナーリ
ード部2をワイヤー8でボンディングし、さらに、アウ
ターリード部3以外の全体を封止樹脂9で封止する。
【0005】図1に示したリードフレームの平面図は、
半導体チップ5の接合、ワイヤー8によるボンディン
グ、封止樹脂9による封止を実施する前のリードフレー
ムのみを示したものであり、実際には、半導体チップ5
の接合、ワイヤー8によるボンディング、封止樹脂9に
よる封止を施した後、対応するインナーリード部2とア
ウターリード部3とが電気的に接続し、且つ、隣接する
インナーリード部2どうし、アウターリード部3どうし
が短絡しないような状態になるように、リードフレーム
を切断する。この後、アウターリード部3は、他の電子
部品とはんだで接合され、用いられる。
【0006】特に予めインナーリード部2とアウターリ
ード部3の両方にめっき皮膜を形成する前めっき方式で
は、半導体チップ搭載時の熱履歴により錫合金めっきの
はんだ付け性が低下し、後工程でのはんだぬれ性の低下
を招き、このことにより、封止樹脂9による封止後に外
部に露出するアウターリード部3のはんだ付け性能に支
障が生じる。すなわち、ぬれ速度が低下し、要求される
はんだぬれ面積をカバーするのが困難となり、このた
め、はんだ槽への浸漬時間が増大して作業効率が低下
し、甚だしい場合にははんだが全くぬれないという問題
点を有していた。特に、近年の半導体装置の高密度化に
伴いアウターリード部3間の間隔が狭くなり、表面実装
におけるクリームはんだによるリフロー(再溶解)接合
時において、錫合金めっきのぬれ性が悪いためクリーム
はんだが基板横方向に流れてしまい、配線間にブリッジ
が発生し回路が短絡してしまうという問題点があった。
クリームはんだの塗布量を減らすことによりある程度の
ブリッジ発生は減少させることは可能だが、逆に、クリ
ームはんだ塗布量の減少によりクリームはんだの塗布高
さが低くなり、アウターリード部3の基板との隙間のば
らつきにより全く接合しない場合が生じ回路がオープン
になってしまうことが発生する。
【0007】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
であり、はんだ付け性が良好で、特にこれらの特性が熱
履歴で劣化しにくい優れたはんだ付け性能を備えた錫及
び錫合金めっき皮膜を得るための錫及び錫合金めっき
浴、及びこのめっき浴を用いて形成されためっき皮膜を
提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の錫及び錫合金めっき浴は、可溶性錫塩と、4
級化された化合物とを含有する。
【0009】この構成により、はんだぬれ性が良好で、
はんだぬれ速度が大きく、特にこれらの特性が熱履歴に
よって劣化しにくい優れたはんだ付け性能を備えた錫及
び錫合金めっき皮膜およびその皮膜を得るための錫及び
錫合金めっき浴を提供することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、(a)可溶性錫塩と、(b)4級化された化合物
と、を含有する錫めっき浴であり、これを用いて形成し
た錫めっき皮膜は、熱履歴によって4級化された化合物
が酸化されることで、めっき皮膜の表面におけるはんだ
付け性の低下を防止するという作用を有する。
【0011】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載の発明において、前記4級化された化合物が下
記一般式(化1)で示される化合物であることを特徴と
する錫めっき浴であり、これを用いて形成した錫めっき
皮膜は、熱履歴によって4級化された化合物が酸化され
ることで、めっき皮膜の表面におけるはんだ付け性の低
下を防止するという作用を有する。
【0012】本発明の請求項3に記載の発明は、(a)
可溶性錫塩と、(b)銀、亜鉛、銅、鉛、ニッケル、コ
バルト、ビスマス、アンチモン、インジウムから選ばれ
た少なくとも一種類の金属の可溶性塩と、(c)4級化
された化合物と、を含有する錫合金めっき浴であり、こ
れを用いて形成した錫合金めっき皮膜は、熱履歴によっ
て4級化された化合物が酸化されることで、めっき皮膜
の表面におけるはんだ付け性の低下を防止するという作
用を有する。
【0013】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
3に記載の発明において、前記4級化された化合物が下
記一般式(化2)で示される化合物であることを特徴と
する錫合金めっき浴であり、これを用いて形成した錫合
金めっき皮膜は、熱履歴によって4級化された化合物が
酸化されることで、めっき皮膜の表面におけるはんだ付
け性の低下を防止するという作用を有する。
【0014】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
1〜2に記載された錫めっき浴を用いて形成されたこと
を特徴とする錫めっき皮膜であり、この錫めっき皮膜は
熱履歴によって4級化された化合物が酸化されること
で、めっき皮膜の表面におけるはんだ付け性の低下を防
止するという作用を有する。
【0015】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
3〜4に記載された錫めっき浴を用いて形成されたこと
を特徴とする錫めっき皮膜であり、熱履歴によって4級
化された化合物が酸化されることで、めっき皮膜の表面
におけるはんだ付け性の低下を防止するという作用を有
する。
【0016】本発明の請求項7に記載の発明は、請求項
1〜2に記載された錫めっき浴を用いて形成された錫め
っき皮膜が少なくともアウターリード部に形成されてい
ることを特徴とする半導体装置用リードフレームであ
り、このリードフレームは熱履歴によって4級化された
化合物が酸化されることで、めっき皮膜の表面における
はんだ付け性の低下を防止するという作用を有する。
【0017】本発明の請求項8に記載の発明は、請求項
3〜4に記載された錫めっき浴を用いて形成された錫め
っき皮膜が少なくともアウターリード部に形成されてい
ることを特徴とする半導体装置用リードフレームであ
り、このリードフレームは熱履歴によって4級化された
化合物が酸化されることで、めっき皮膜の表面における
はんだ付け性の低下を防止するという作用を有する。
【0018】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。
【0019】(実施の形態1)本発明に用いることがで
きる可溶性錫塩としては、メタンスルホン酸錫、エタン
スルホン酸錫等のアルカンスルホン酸錫塩、イソプロパ
ノールスルホン酸錫等のアルカノールスルホン酸錫塩、
塩化第一錫、酸化第一錫、酸化第二錫、硫酸第一錫、酢
酸第一錫、スルファミン酸第一錫、ピロリン酸第一錫、
グルコン酸第一錫、酒石酸第一錫、錫酸ナトリウム、錫
酸カリウム等のうちから選ばれた少なくとも1つであ
る。上記の錫塩を錫金属濃度として5〜200g/l、
好ましくは10〜100g/lが良い。5g/lより少
ないと正常皮膜を得るためにはめっき速度が小さ過ぎ、
電流密度を大きくしてめっき速度を速くすると焼けが発
生し正常皮膜が得られず実用的でない。また、200g
/lより多いと、液の汲み出しによる錫金属の消耗が多
く経済的ではない。また、これらの塩は、単独で用いて
も良く2種類以上併用しても良い。
【0020】4級化された化合物が下記一般式(化1)
で示される化合物としては、式中、R1,R2,R3,
R4は、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基等)、アルケニル基(例えばビニル
基、プロペニル基、アリル基等)、アリール基(例えば
フェニル基、ナフチル基等)、あるいはアラルキル基
(ベンジル基、フェネチル基等)を表し、これらの基は
置換されていても良く、置換基としては例えばハロゲン
原子(例えば塩素、臭素等)、アルキル基(例えばメチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等)、ニトロ基
等があげられる。R1とR2、R3とR4は互いに環を
形成しても良い。Zは窒素原子、リン原子、ヒ素原子あ
るいはアンチモン原子を表し、X−はアニオンを表す。
X−によって示されるアニオンとしては、例えば塩化物
イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、亜硝酸イオ
ン、次亜塩素酸イオン、ベンゼンスルホン酸イオン、水
酸化物イオン等があげられる。
【0021】上記一般式(化1)、(化2)で示される
化合物の具体的な代表例は、一般式(化3)から(化1
8)に示される、
【0022】
【化3】
【0023】
【化4】
【0024】
【化5】
【0025】
【化6】
【0026】
【化7】
【0027】
【化8】
【0028】
【化9】
【0029】
【化10】
【0030】
【化11】
【0031】
【化12】
【0032】
【化13】
【0033】
【化14】
【0034】
【化15】
【0035】
【化16】
【0036】
【化17】
【0037】
【化18】
【0038】等があげられるが、本発明に使用する化合
物はこれらに限定されるものではない。
【0039】上記一般式(化1)、(化2)で示される
化合物は、めっき浴中濃度がZ濃度に換算して、金属錫
当たり10〜1000ppm、好ましくは50〜500
ppmが良い。
【0040】合金成分としては、銀、亜鉛、銅、鉛、ニ
ッケル、コバルト、ビスマス、アンチモン、インジウム
から選ばれた少なくとも一種類の金属であり、合金成分
の可溶性塩は、例えば、銀の可溶性塩としては、メタン
スルホン酸銀、エタンスルホン酸銀、イソプロパノール
スルホン酸銀、酸化銀、塩化銀、硝酸銀、酢酸銀等が、
亜鉛の可溶性塩としては、メタンスルホン酸亜鉛、エタ
ンスルホン酸亜鉛、イソプロパノールスルホン酸亜鉛、
塩化亜鉛、硝酸亜鉛、炭酸亜鉛、硫酸亜鉛、ピロリン酸
亜鉛等が、銅の可溶性塩としては、メタンスルホン酸
銅、エタンスルホン酸銅、イソプロパノールスルホン酸
銅、硫酸銅、酸化第二銅、硝酸銅、塩化第一銅、塩化第
二銅、炭酸銅、ピロリン酸銅、スルファミン酸銅等が、
鉛の可溶性塩としては、メタンスルホン酸鉛、エタンス
ルホン酸鉛、イソプロパノールスルホン酸鉛、酢酸鉛、
硝酸鉛、炭酸鉛、スルファミン酸鉛等が、ニッケルの可
溶性塩としては、メタンスルホン酸ニッケル、硫酸ニッ
ケル、ギ酸ニッケル、塩化ニッケル、スルファミン酸ニ
ッケル、酢酸ニッケル等が、コバルトの可溶性塩として
は、メタンスルホン酸コバルト、硫酸コバルト、塩化コ
バルト、酢酸コバルト等が、ビスマスの可溶性塩として
は、メタンスルホン酸ビスマス、硫酸ビスマス、グルコ
ン酸ビスマス、硝酸ビスマス、酸化ビスマス、炭酸ビス
マス、塩化ビスマス等が、アンチモンの可溶性塩として
は、メタンスルホン酸アンチモン、塩化アンチモン、酒
石酸アンチモニルカリウム、ピロアンチモン酸カリウ
ム、酒石酸アンチモン等が、インジウムの可溶性塩とし
ては、メタンスルホン酸インジウム、スルファミン酸イ
ンジウム、硫酸インジウム、酸化インジウム等がそれぞ
れ挙げられる。
【0041】上記めっき浴には平滑なめっき皮膜を得る
ため、めっき中のガス抜けを高めてピットを防止するた
め等に、各種の界面活性剤を添加する。上記界面活性剤
としては、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、カ
チオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤を用いるこ
とができる。この界面活性剤はこれら各種の界面活性剤
を単独または併用でき、その添加量は1〜300g/
l、好ましくは10〜100g/lである。
【0042】上記ノニオン系界面活性剤としては、ポリ
アルキレングリコール、高級アルコール、アルキルフェ
ノール、アルキルナフトール、ビスフェノール類、スチ
レン化フェノール、脂肪酸、脂肪族アミン、アルキレン
ジアミン、脂肪族アミド、スルホンアミド、多価アルコ
ール、グルコシド等のポリオキシアルキレン付加物等が
挙げられる。
【0043】上記両性界面活性剤としては、ベタイン、
スルホベタイン、アミノカルボン酸、イミダゾリウムベ
タイン等が挙げられる。
【0044】上記カチオン系界面活性剤としては、ドデ
シルトリメチルアンモニウム塩、ヘキサデシルトリメチ
ルアンモニウム塩、オクタデシルトリメチルアンモニウ
ム塩、ドデシルジメチルエチルアンモニウム塩、ドデシ
ルジメチルアンモニウムベタイン、オクタデシルジメチ
ルアンモニウムベタイン、ヘキサデシルピリジニウム塩
等が挙げられる。
【0045】上記アニオン系界面活性剤としては、アル
キル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸
塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸
塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩等が挙げられる。
【0046】上記めっき浴には必要に応じて、錯化剤、
酸化防止剤、光沢剤、応力減少剤等の各種の添加剤を加
えることができる。錯化剤としては、エチレンジアミン
四酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、グルコン
酸、クエン酸、グリシン、酒石酸、チオフェノール、メ
ルカプトピリジン、4,4−チオジフェノール、2,2
−ジピリジルジスルフィド等、酸化防止剤としては、カ
テコール、ハイドロキノン、ピロガロール等、光沢剤と
しては、チオ尿素、1,4−ブチンジオール、3−メル
カプト−1−プロパンスルホン酸ナトリウム等、応力減
少剤としては、ナフトールスルホン酸、1,5−ナフタ
レンジスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。
【0047】更に、本発明では、めっき浴の温度は10
〜40℃、好ましくは20〜30℃であり、めっき浴の
pHは1以下〜12程度、陰極電流密度は、1〜50A
/dm2、好ましくは5〜30A/dm2で行われる。
【0048】
【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。
【0049】(実施例1)下記化合物を容器に順次混合
し、純水を規定量まで添加し、調製しためっき浴を攪拌
後、液温を25℃に調節した。液温調節は必要に応じ、
ヒーター、クーラーを使用して行った。15mm×30
mmの銅板に、陽極として白金−チタン(Pt/Pt)
電極を用い、めっき液を吹き付けながら液流速8l/m
inでめっきを行った。得られためっき皮膜を165℃
で2時間加熱後、フラックス(ロジン25%含有のイソ
プロパノール溶液)に5秒浸漬し、次に230℃に保持
したはんだ槽(Sn−Pb共晶はんだ)に5秒間浸漬し
て、イソプロピルアルコールで洗浄後、表面のはんだ濡
れ程度によりをはんだ付け性を評価した。はんだ付け性
の評価は、98%以上濡れている場合に◎、90%以上
濡れている場合に○、80%以上濡れている場合に△、
濡れ程度が80%未満の場合に×とした。
【0050】 メタンスルホン酸錫(II)(金属錫として) 50g/l メタンスルホン酸(遊離酸) 80g/l ノニルフェノールポリエトキシレート(EO15) 20g/l カテコール 1g/l (化4)(Zの金属Pdに対する濃度として) 200ppm (実施例2)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0051】 2−ヒドロキシプロパンスルホン酸錫(II)(金属錫として) 50g/l 2−ヒドロキシプロパンスルホン酸(遊離酸) 80g/l オクチルフェノールポリエトキシレート(EO10) 20g/l ハイドロキノン 0.5g/l (化10)(Zの金属Pdに対する濃度として) 100ppm (実施例3)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0052】 メタンスルホン酸錫(II)(金属錫として) 50g/l メタンスルホン酸銀(I) 1g/l メタンスルホン酸(遊離酸) 80g/l 4,4−チオジフェノール 2g/l ビスフェノールAジポリエチレングリコールエーテル 20g/l カテコール 1g/l (化11)(Zの金属Pdに対する濃度として) 100ppm (実施例4)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0053】 硫酸錫(II)(金属錫として) 40g/l 硫酸亜鉛(II) 7g/l グルコン酸ナトリウム 300g/l 硫酸アンモニウム 150g/l ノニルフェノールポリエトキシレート(EO15) 10g/l ハイドロキノン 0.5g/l (化4)(Zの金属Pdに対する濃度として) 200ppm (実施例5)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0054】 硫酸錫(II)(金属錫として) 40g/l 硫酸銅(II) 20g/l クエン酸アンモニウム 320g/l 硫酸アンモニウム 260g/l オクチルフェノールポリエトキシレート(EO10) 10g/l カテコール 1g/l (化10)(Zの金属Pdに対する濃度として) 100ppm (実施例6)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0055】 メタンスルホン酸錫(II)(金属錫として) 50g/l メタンスルホン酸鉛(II) 6g/l メタンスルホン酸(遊離酸) 150g/l ビスフェノールAジポリエチレングリコールエーテル 20g/l ハイドロキノン 0.5g/l (化11)(Zの金属Pdに対する濃度として) 100ppm (実施例7)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0056】 塩化錫(II)(金属錫として) 56g/l 塩化ニッケル(I) 60g/l ピロリン酸カリウム 400g/l グリシン 40g/l ノニルフェノールポリエトキシレート(EO15) 20g/l ハイドロキノン 0.5g/l (化4)(Zの金属Pdに対する濃度として) 200ppm (実施例8)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0057】 硫酸錫(II)(金属錫として) 20g/l 硫酸コバルト・7水和物(II) 8.5g/l クエン酸 150g/l 硫酸アンモニウム 100g/l オクチルフェノールポリエトキシレート(EO10) 20g/l カテコール 1g/l (化10)(Zの金属Pdに対する濃度として) 100ppm (実施例9)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0058】 メタンスルホン酸錫(II)(金属錫として) 50g/l メタンスルホン酸ビスマス(III) 6g/l メタンスルホン酸(遊離酸) 150g/l ビスフェノールAジポリエチレングリコールエーテル 20g/l ハイドロキノン 0.5g/l (化11)(Zの金属Pdに対する濃度として) 100ppm (実施例10)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内
容と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0059】 メタンスルホン酸錫(II)(金属錫として) 50g/l 塩化アンチモン(III) 5g/l メタンスルホン酸(遊離酸) 120g/l ノニルフェノールポリエトキシレート(EO15) 20g/l カテコール 1g/l (化10)(Zの金属Pdに対する濃度として) 100ppm (実施例11)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内
容と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0060】 メタンスルホン酸錫(II)(金属錫として) 50g/l 塩化インジウム・4水和物(III) 40g/l メタンスルホン酸(遊離酸) 150g/l 酒石酸 150g/l ビスフェノールAジポリエチレングリコールエーテル 20g/l ハイドロキノン 0.5g/l (化11)(Zの金属Pdに対する濃度として) 100ppm (比較例1)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0061】 メタンスルホン酸錫(II)(金属錫として) 50g/l メタンスルホン酸(遊離酸) 80g/l ノニルフェノールポリエトキシレート(EO15 ) 20g/l カテコール 1g/l (比較例2)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0062】 メタンスルホン酸錫(II)(金属錫として) 50g/l メタンスルホン酸銀(I) 1g/l メタンスルホン酸(遊離酸) 80g/l 4,4−チオジフェノール 2g/l ビスフェノールAジポリエチレングリコールエーテル 20g/l カテコール 1g/l (比較例3)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0063】 硫酸錫(II)(金属錫として) 40g/l 硫酸亜鉛(II) 7g/l グルコン酸ナトリウム 300g/l 硫酸アンモニウム 150g/l ノニルフェノールポリエトキシレート(EO15) 10g/l ハイドロキノン 0.5g/l (比較例4)めっき浴の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に試作を行い、評価を実施した。
【0064】 メタンスルホン酸錫(II)(金属錫として) 50g/l メタンスルホン酸ビスマス(III) 6g/l メタンスルホン酸(遊離酸) 150g/l ビスフェノールAジポリエチレングリコールエーテル 20g/l ハイドロキノン 0.5g/l 上記の実施例1では、陰極電流密度25A/dm2、め
っき時間30秒で約10μmの均一なめっき皮膜が得ら
れた。実施例2〜11ではそれぞれ陰極電流密度で良好
な錫及び錫合金めっき皮膜が得られた。実施例1〜1
1、比較例1〜3の評価結果を(表1)に示す。
【0065】
【表1】
【0066】上記実施例1で得られためっき皮膜は、良
好なはんだ付け性が得られた。以下実施例2〜11でそ
れぞれに適切な電流密度範囲があるが、実施例1と同様
に良好なはんだ付け性が得られた。これに対して、比較
例1〜4では、良好なはんだ付け性は得られなかった。
【0067】次に、被めっき物をリードフレームに代え
て試作を行った。
【0068】(実施例12)実施例1のめっき浴を用い
て、銅素材のリードフレームに、陽極として白金−チタ
ン(Pt/Pt)電極を用い、めっき液を吹き付けなが
ら液流速8l/minでめっきを行った。得られためっ
き皮膜を165℃で2時間加熱後、リードフレームのア
ウターリード部のみを切断、装置に装着し、JIS C
0053規定の平衡法によるはんだ付け試験方法によ
り、はんだ表面と試料が最初に接触する時点の作用力零
値が浮力を受けた後にぬれ始めることで再び零値となる
時点の時間であるゼロクロスタイムを測定した。フラッ
クスはロジン25%含有のイソプロパノール溶液を用
い、はんだ槽は230℃に保持し、Sn−Pb共晶はん
だを用いた。ゼロクロスタイムが2秒以下の場合は、は
んだ付け性は良好であるが、ゼロクロスタイムが5秒以
上の場合ははんだにほとんど濡れておらずはんだ付け性
は良くない。
【0069】(実施例13)実施例3のめっき浴を用い
て、実施例12の記載内容と同様に試作を行い、評価を
実施した。
【0070】(実施例14)実施例4のめっき浴を用い
て、実施例12の記載内容と同様に試作を行い、評価を
実施した。
【0071】(実施例15)実施例9のめっき浴を用い
て、実施例12の記載内容と同様に試作を行い、評価を
実施した。
【0072】(比較例5)比較例1のめっき浴を用い
て、実施例12の記載内容と同様に試作を行い、評価を
実施した。
【0073】(比較例6)比較例2のめっき浴を用い
て、実施例12の記載内容と同様に試作を行い、評価を
実施した。
【0074】(比較例7)比較例3のめっき浴を用い
て、実施例12の記載内容と同様に試作を行い、評価を
実施した。
【0075】(比較例8)比較例4のめっき浴を用い
て、実施例12の記載内容と同様に試作を行い、評価を
実施した。
【0076】上記の実施例12では、陰極電流密度25
A/dm2、めっき時間30秒で約10μmの均一なめ
っき皮膜が得られた。実施例13〜15ではそれぞれ陰
極電流密度で良好な錫合金めっき皮膜が得られた。実施
例12〜15、比較例5〜8の評価結果を(表2)に示
す。
【0077】
【表2】
【0078】上記実施例12で得られたリードフレーム
は、良好なはんだ付け性が得られた。以下実施例13〜
15でそれぞれに適切な電流密度範囲があるが、実施例
12と同様に良好なはんだ付け性が得られた。これに対
して、比較例5〜8では、良好なはんだ付け性は得られ
なかった。
【0079】本実施例では、銅素材のリードフレームへ
の錫及び錫合金めっきについて記述したが、42合金の
リードフレームへの錫及び錫合金めっきについても、銅
素材と同様な結果を得た。
【0080】以上の実施例はリードフレームへの錫及び
錫合金めっきについて記述したが、本発明はこの用途に
限定されるものではない。
【0081】
【発明の効果】以上のように本発明の錫及び錫合金めっ
き浴によれば、可溶性錫塩と、4級化された化合物とを
含有することにより、はんだ付け性が良好で、特にこの
特性が高熱環境下で劣化しない優れたはんだ付け性能を
備えた錫及び錫合金めっき皮膜を得ることができるとい
う有利な効果が得られるとともに、めっきが最適化され
ためっき物が得られるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】リードフレームの一例を示す平面図
【図2】リードフレームの一例を示す断面図
【符号の説明】
1 チップ搭載部 2 インナーリード部 3 アウターリード部 4 タイバー部 5 半導体チップ 6 接着剤 7 電極パッド 8 ワイヤー 9 封止樹脂

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)可溶性錫塩と、(b)4級化された
    化合物と、を含有する錫めっき浴。
  2. 【請求項2】前記4級化された化合物が下記一般式(化
    1) 【化1】 で示される化合物であることを特徴とする請求項1に記
    載の錫めっき浴。
  3. 【請求項3】(a)可溶性錫塩と、(b)銀、亜鉛、
    銅、鉛、ニッケル、コバルト、ビスマス、アンチモン、
    インジウムから選ばれた少なくとも一種類の金属の可溶
    性塩と、(c)4級化された化合物と、を含有する錫合
    金めっき浴。
  4. 【請求項4】前記4級化された化合物が下記一般式(化
    2) 【化2】 で示される化合物であることを特徴とする請求項3に記
    載の錫合金めっき浴。
  5. 【請求項5】請求項1〜2に記載された錫めっき浴を用
    いて形成されたことを特徴とする錫めっき皮膜。
  6. 【請求項6】請求項3〜4に記載された錫めっき浴を用
    いて形成されたことを特徴とする錫めっき皮膜。
  7. 【請求項7】請求項1〜2に記載された錫めっき浴を用
    いて形成された錫めっき皮膜が少なくともアウターリー
    ド部に形成されていることを特徴とする半導体装置用リ
    ードフレーム。
  8. 【請求項8】請求項3〜4に記載された錫めっき浴を用
    いて形成された錫めっき皮膜が少なくともアウターリー
    ド部に形成されていることを特徴とする半導体装置用リ
    ードフレーム。
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