JP3379412B2 - パラジウムめっき液とこれを用いたパラジウムめっき皮膜及びこのパラジウムめっき皮膜を有する半導体装置用リードフレーム - Google Patents

パラジウムめっき液とこれを用いたパラジウムめっき皮膜及びこのパラジウムめっき皮膜を有する半導体装置用リードフレーム

Info

Publication number
JP3379412B2
JP3379412B2 JP31015397A JP31015397A JP3379412B2 JP 3379412 B2 JP3379412 B2 JP 3379412B2 JP 31015397 A JP31015397 A JP 31015397A JP 31015397 A JP31015397 A JP 31015397A JP 3379412 B2 JP3379412 B2 JP 3379412B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
palladium
plating film
palladium plating
seconds
acid
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31015397A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1143796A (ja
Inventor
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 Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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 Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP31015397A priority Critical patent/JP3379412B2/ja
Priority to US09/082,550 priority patent/US6159623A/en
Priority to TW087108252A priority patent/TW524896B/zh
Priority to MYPI98002383A priority patent/MY117408A/en
Publication of JPH1143796A publication Critical patent/JPH1143796A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3379412B2 publication Critical patent/JP3379412B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/50Electroplating: Baths therefor from solutions of platinum group metals
    • C25D3/52Electroplating: Baths therefor from solutions of platinum group metals characterised by the organic bath constituents used
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771Transition metal-base component
    • Y10T428/12861Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12875Platinum group metal-base component

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パラジウムめっき
用のめっき液に関し、特にはんだぬれ性・耐熱性等が要
求される電気・電子部品等の材料としてのパラジウムめ
っき皮膜とその皮膜が得られるパラジウムめっき液およ
びそのめっき液を用いて形成されたパラジウムめっき皮
膜を有する半導体装置用リードフレームに関する。
【0002】
【従来の技術】パラジウムめっき液は古くから広く研究
されており、そのめっき皮膜の特性は、耐食性、耐磨耗
性及び電気特性等に優れ、電気接点、コネクタ、回路基
板等の電気・電子部品関係の用途において、金めっきよ
り安価であることから金めっきの代替めっきとして利用
されている。
【0003】パラジウムめっき液は、パラジウム塩化物
とピリジンを使用したもの(特公昭42−20164号
公報、特開昭60−243296号公報)、硫酸塩を使
用したもの(特公昭58−30395号公報)、亜硝酸
塩を使用したもの(特開昭56−29689公報)など
各種開発されている。しかし、これらのパラジウムめっ
き液を用いても、めっき皮膜の内部応力が高くなりやす
いために、めっきの厚付けが困難であったり、充分な延
性が得られなかった。更に、電子部品用めっきとして重
要なボンディング性、耐熱後のはんだぬれ性が十分でな
い実用上の課題に対して、内部応力の問題や光沢性の改
善のためセレンを添加したもの(特開昭63−1111
94号公報)、セリウムを添加したもの(特開平2−4
3393号公報)、尿素を添加したもの(特開平7−1
1475号公報)、フッ素系界面活性剤を添加したもの
(特開平7−278870号公報)が知られている。
【0004】また、表面にPdあるいはPd−Ni合金
(特公昭63−49382号公報)、Pd−Bi合金
(特開平4−287089)、Pd−X(X=ホウ素、
リン、ヒ素、セレン、テルル、アンチモン:特開平6−
232311号公報)、PdあるいはPd合金皮膜上に
Auめっき皮膜を有するもの(特開平4−115558
号公報)が知られている。
【0005】
【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、はんだぬれ性、耐熱性、ボンディ
ング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。そのため、これ
らに用いられるパラジウムめっき材料は、より高性能の
安定した物性のものでなくてはならず、そのためパラジ
ウムめっき液の改善の要求が強くなってきている。
【0006】たとえば、半導体装置のチップ搭載用の部
品であるリードフレームの分野においても、パラジウム
めっき液が利用されているが、次に述べるようにめっき
に関して改善すべき課題が残っている。
【0007】図4はリードフレームの一般的な例を示す
平面図、図5は図4のリードフレームの断面図である。
図4及び図5において、チップ搭載部1の周りにインナ
リード部2が形成され、タイバー部4を介してアウター
リード部3が設けられている。そして、チップ搭載部1
には半導体チップ5を搭載して接着剤6によってこれを
固定し、更に半導体チップ5の上面の電極7とインナリ
ード部2との間をワイヤー8によってボンディングする
とともに封止樹脂9によって封止している。
【0008】図示のリードフレームの製造では、Niめ
っきをした基板全体を更にパラジウムめっきし、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で封止する工程が順に行なわれる。
【0009】なお、図4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。
【0010】ここで、パラジウムは金と同様に貴金属で
化学的に安定な材料であり、パラジウムめっき皮膜への
半導体チップ5の接合性、ワイヤーボンディング性には
特に問題は発生しない。しかしながら、パラジウムめっ
き皮膜への半導体チップ5の接合時に高温に熱すること
によって、パラジウムめっき皮膜は酸化反応を起こし、
後工程でのはんだぬれ性の低下を招く。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、はんだのぬれ性
が悪いためクリームはんだが基板の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
可能であるが、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。
【0011】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パラジウムめっき皮膜を得るた
めのパラジウムめっき液及びめっき皮膜を提供すること
を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のパラジウムめっ
き液は、可溶性パラジウム塩と、4級化された化合物と
を含有したものである。この構成を基本として、更にピ
リジンの誘導体あるいはその塩を加える。更にまた、塩
化アンモニウム、リン酸水素アンモニウム、硝酸アンモ
ニウム、硫酸アンモニウム、臭化アンモニウム、ホウ酸
から選ばれる少なくとも1つ、あるいは、可溶性セレン
塩を加える。
【0013】以上の構成により、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パラ
ジウムめっき皮膜およびその皮膜を得るためのパラジウ
ムめっき液を提供することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、可溶性
パラジウム塩と、4級化された化合物と、を含有し、前
記4級化された化合物が前掲の一般式(化1)で示され
る化合物であることを特徴とするパラジウムめっき液で
あり、これを用いて形成したパラジウムのめっき皮膜
は、高温環境下において4級化された化合物が酸化され
ることでパラジウムの酸化を防止するため、めっき皮膜
の表面におけるはんだのぬれ性を向上するという作用を
有する。
【0015】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
発明において、前記4級化された化合物がZ濃度に換算
して、金属パラジウム当たり10〜3000ppm含有
されたことを特徴とするパラジウムめっき液であり、こ
れを用いて形成したパラジウムのめっき皮膜は、高温環
境下において4級化された化合物が酸化されることでパ
ラジウムの酸化を防止するため、めっき皮膜の表面にお
けるはんだのぬれ性を向上するという作用を有する。
【0016】請求項3に記載の発明は、請求項1〜2の
いずれかに記載の発明において、前記可溶性パラジウム
塩が、パラジウムの塩化物、パラジウムの硫酸塩、パラ
ジウムの硝酸塩、パラジウムのリン酸塩、パラジウムの
亜硫酸塩、パラジウムの亜硝酸塩、パラジウムのエチレ
ンジアミン四酢酸塩のうちから選ばれた少なくとも1つ
であることを特徴とするパラジウムめっき液であり、こ
れを用いて形成したパラジウムのめっき皮膜の結晶粒径
を細かくすることができ、めっき皮膜の表面を平滑にす
ることができるので高温環境下において酸化しにくく、
また、めっき皮膜の表面におけるはんだのぬれ性を向上
するという作用を有する。
【0017】請求項4に記載の発明は、請求項1〜2の
いずれかに記載の発明において、前記可溶性パラジウム
塩をパラジウムに換算して0.1〜50.0g/l含有
することを特徴とするパラジウムめっき液であり、これ
を用いて形成したパラジウムのめっき皮膜の結晶粒径を
細かくすることができ、めっき皮膜の表面を平滑にする
ことができるので高温環境下において酸化しにくく、ま
た、めっき皮膜の表面におけるはんだのぬれ性を向上す
るという作用を有する。
【0018】請求項5に記載の発明は、請求項1〜4に
記載の発明において、ピリジン誘導体を含有することを
特徴とするパラジウムめっき液であり、これを用いて形
成したパラジウムのめっき皮膜の表面を平滑にすること
ができるので高温環境下において酸化しにくく、また、
めっき皮膜の表面におけるはんだのぬれ性を向上すると
いう作用、および光沢を持たせるという作用を有する。
【0019】請求項6に記載の発明は、請求項5に記載
の発明において、前記ピリジンの誘導体がピリジンスル
ホン酸、ピリジンカルボン酸のいずれかであることを特
徴とするパラジウムめっき液であり、これを用いて形成
したパラジウムのめっき皮膜の結晶粒径を細かくするこ
とができ、めっき皮膜の表面を平滑にすることができる
ので高温環境下において酸化しにくく、また、めっき皮
膜の表面におけるはんだのぬれ性を向上するという作用
を有する。
【0020】請求項7に記載の発明は、請求項6に記載
の発明において、前記ピリジンスルホン酸が、ピリジン
3スルホン酸であることを特徴とするパラジウムめっき
液であり、これを用いて形成したパラジウムのめっき皮
膜の結晶粒径を細かくすることができ、めっき皮膜の表
面を平滑にすることができるので高温環境下において酸
化しにくく、また、めっき皮膜の表面におけるはんだの
ぬれ性を向上するという作用を有する。
【0021】請求項8に記載の発明は請求項6に記載の
発明において、前記ピリジンカルボン酸が、ピコリン
酸、ニコチン酸、キノリン酸、ルチジン酸、2,6,−
ジピコリン酸のうちから選ばれた少なくとも1つである
ことを特徴とするパラジウムめっき液であり、これを用
いて形成したパラジウムのめっき皮膜の結晶粒径を細か
くすることができ、めっき皮膜の表面を平滑にすること
ができるので高温環境下において酸化しにくく、また、
めっき皮膜の表面におけるはんだのぬれ性を向上すると
いう作用を有する。
【0022】請求項9に記載の発明は、請求項5に記載
の発明において、前記ピリジンの誘導体の塩が、前記ピ
リジンの誘導体のアンモニウム塩、カリウム塩、ナトリ
ウム塩の中から選ばれた少なくとも1つであることを特
徴とするパラジウムめっき液であり、これを用いて形成
したパラジウムのめっき皮膜の結晶粒径を細かくするこ
とができ、めっき皮膜の表面を平滑にすることができる
ので高温環境下において酸化しにくく、また、めっき皮
膜の表面におけるはんだのぬれ性を向上するという作用
を有する。
【0023】請求項10に記載の発明は、請求項5〜9
のいずれかに記載の発明において、前記ピリジンの誘導
体、前記ピリジンの誘導体の塩のいずれかを0.1〜2
0.0g/l含有することを特徴とするパラジウムめっ
き液であり、これを用いて形成したパラジウムのめっき
皮膜の結晶粒径を細かくすることができ、めっき皮膜の
表面を平滑にすることができるので高温環境下において
酸化しにくく、また、めっき皮膜の表面におけるはんだ
のぬれ性を向上するという作用を有する。
【0024】請求項11に記載の発明は、請求項1〜1
0のいずれかに記載の発明において、塩化アンモニウ
ム、リン酸水素アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸
アンモニウム、臭化アンモニウム、ホウ酸のうちから選
ばれた少なくとも1つが含有されていることを特徴とす
るパラジウムめっき液であり、これを用いて形成したパ
ラジウムのめっき皮膜の結晶粒径を細かくすることがで
き、めっき皮膜の表面を平滑にすることができるので高
温環境下において酸化しにくく、また、めっき皮膜の表
面におけるはんだのぬれ性を向上するという作用、およ
び、めっき液の緩衝性を改善してめっき皮膜を均一に形
成し、更に、導電性を高めるという作用を有する。ただ
し、緩衝性とは、めっき液のpHの安定化のことであ
る。
【0025】請求項12に記載の発明は、請求項1〜1
1に記載のパラジウムめっき液を用いて形成したことを
特徴とするパラジウムめっき皮膜であり、これを用いて
形成したパラジウムのめっき皮膜は、パラジウムのめっ
き皮膜の結晶粒径が細かく、めっき皮膜の表面が平滑で
あり、高温環境下において4級化された化合物が酸化さ
れることでパラジウムの酸化を防止できるので、めっき
皮膜の表面におけるはんだのぬれ性が向上するという作
用を有する。
【0026】請求項13に記載の発明は、請求項12記
載のパラジウムめっき皮膜は、大気中で345℃で30
秒間の熱処理をした後のパラジウムめっき皮膜表面のX
線光電子分光分析によるPdO/Pd値が0.8以下で
あることを特徴とする請求項12に記載のパラジウムめ
っき皮膜であり、パラジウムのめっき皮膜の結晶粒径が
細かくてめっき皮膜の表面が平滑であり、大気中で34
5℃で30秒間の熱処理をすると4級化された化合物が
酸化されることでパラジウムの酸化を防止でき、X線光
電子分光分析によるPdO値が小さく抑えられるので、
めっき皮膜の表面におけるはんだのぬれ性が向上すると
いう作用を有する。
【0027】請求項14に記載の発明は、請求項12記
載のパラジウムめっき皮膜は、大気中で345℃で30
秒間の熱処理をした後のパラジウムめっき皮膜表面にお
いて、4級化された化合物のカチオン中心元素ZがX線
光電子分光分析で1%以上観測されることを特徴とする
請求項12に記載のパラジウムめっき皮膜であり、パラ
ジウムのめっき皮膜の結晶粒径が細かくてめっき皮膜の
表面が平滑であり、大気中で345℃で30秒間の熱処
理をすると4級化された化合物が酸化され、4級化され
た化合物のカチオン中心元素Zが表面に偏在することに
より、その結果パラジウムの酸化を防止できるので、め
っき皮膜の表面におけるはんだのぬれ性が向上するとい
う作用を有する。
【0028】請求項15に記載の発明は、請求項12記
載のパラジウムめっき皮膜は、大気中で345℃で30
秒間の熱処理をした後のパラジウムめっき皮膜表面にお
いてX線光電子分光分析で観察された4級化された化合
物のカチオン中心元素Zが、エッチング処理後にはX線
光電子分光分析分析で1%未満になることを特徴とする
請求項12に記載のパラジウムめっき皮膜であり、パラ
ジウムのめっき皮膜の結晶粒径が細かくてめっき皮膜の
表面が平滑であり、大気中で345℃で30秒間の熱処
理をすると4級化された化合物が酸化され、4級化され
た化合物のカチオン中心元素Zが表面に偏在することに
より、その結果パラジウムの酸化を防止できるので、め
っき皮膜の表面におけるはんだのぬれ性が向上するとい
う作用を有する。
【0029】請求項16に記載の発明は、請求項12記
載のパラジウムめっき皮膜は、4級化された化合物のカ
チオン成分が飛行時間型二次イオン質量分析で、345
℃で30秒間の熱処理後には炭酸化物に変化することを
特徴とする請求項12に記載のパラジウムめっき皮膜で
あり、パラジウムのめっき皮膜の結晶粒径が細かくてめ
っき皮膜の表面が平滑であり、表面に存在していた4級
化された化合物が大気中で345℃で30秒間の熱処理
をすると酸化され、パラジウムの酸化を防止できるの
で、めっき皮膜の表面におけるはんだのぬれ性が向上す
るという作用を有する。
【0030】請求項17に記載の発明は、請求項1〜1
1に記載されたパラジウムめっき液を用いて形成された
パラジウム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、パラジウムのめっき皮膜の結晶粒径が細
かくてめっき皮膜の表面が平滑であり、高温環境下にお
いて4級化された化合物が酸化されることでパラジウム
の酸化を防止できるので、めっき皮膜の表面におけるは
んだのぬれ性が向上するという作用を有する。
【0031】請求項18に記載の発明は、請求項17記
載のパラジウムめっき皮膜は、大気中で345℃で30
秒間の熱処理をした後のパラジウムめっき皮膜表面のX
線光電子分光分析によるPdO/Pd値が0.8以下で
あるパラジウム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請求項17に記載
の半導体装置用リードフレームであり、パラジウムのめ
っき皮膜の結晶粒径が細かくてめっき皮膜の表面が平滑
であり、大気中で345℃で30秒間の熱処理をすると
4級化された化合物が酸化されることでパラジウムの酸
化を防止でき、X線光電子分光分析によるPdO値が小
さく抑えられるので、めっき皮膜の表面におけるはんだ
のぬれ性が向上するという作用を有する。
【0032】請求項19に記載の発明は、請求項17記
載のパラジウムめっき皮膜は、大気中で345℃で30
秒間の熱処理をした後のパラジウムめっき皮膜表面にお
いて、4級化された化合物のカチオン中心元素ZがX線
光電子分光分析で1%以上観測されるパラジウムめっき
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
とを特徴とする請求項17に記載の半導体装置用リード
フレームであり、パラジウムのめっき皮膜の結晶粒径が
細かくてめっき皮膜の表面が平滑であり、大気中で34
5℃で30秒間の熱処理をすると4級化された化合物が
酸化され、4級化された化合物のカチオン中心元素Zが
表面に偏在することにより、その結果パラジウムの酸化
を防止できるので、めっき皮膜の表面におけるはんだの
ぬれ性が向上するという作用を有する。
【0033】請求項20に記載の発明は、請求項17記
載のパラジウムめっき皮膜は、大気中で345℃で30
秒間の熱処理をした後のパラジウムめっき皮膜表面にお
いてX線光電子分光分析で観察された4級化された化合
物のカチオン中心元素Zが、エッチング処理後にはX線
光電子分光分析で1%未満になるパラジウムめっき皮膜
が少なくともアウターリードに形成されていることを特
徴とする請求項17に記載の半導体装置用リードフレー
ムであり、パラジウムのめっき皮膜の結晶粒径が細かく
てめっき皮膜の表面が平滑であり、大気中で345℃で
30秒間の熱処理をすると4級化された化合物が酸化さ
れ、4級化された化合物のカチオン中心元素Zが表面に
偏在することにより、その結果パラジウムの酸化を防止
できるので、めっき皮膜の表面におけるはんだのぬれ性
が向上するという作用を有する。
【0034】請求項21に記載の発明は、請求項17記
載のパラジウムめっき皮膜は、4級化された化合物のカ
チオン成分が飛行時間型二次イオン質量分析で、345
℃で30秒間の熱処理後には炭酸化物に変化するパラジ
ウム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請求項17に記載の半導体装
置用リードフレームであり、パラジウムのめっき皮膜の
結晶粒径が細かくてめっき皮膜の表面が平滑であり、表
面に存在していた4級化された化合物が大気中で345
℃で30秒間の熱処理をすると酸化され、パラジウムの
酸化を防止できるので、めっき皮膜の表面におけるはん
だのぬれ性が向上するという作用を有する。
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】以上のように、基本的に、可溶性パラジウ
ム塩は、パラジウムめっきのための基本的原料である。
4級化された化合物は、高温環境下では自らが酸化・分
解されて、Pdの酸化を防止することで、めっき表面の
はんだぬれ性を良くする。ピリジンの誘導体あるいはそ
の塩は、結晶粒を細かくし、めっき表面を平滑にする役
割がある。塩化アンモニウム、リン酸水素アンモニウ
ム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、臭化アンモ
ニウム、ホウ酸は、めっき液の緩衝性を改善してめっき
皮膜を均一に形成し、更に、導電性を高めるという役割
を有する。また、可溶性セレン塩によって、めっき膜の
内部応力を緩和し、光沢を持たせることができる。
【0040】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。本発明に用いることができる可溶性パラジウム塩と
しては、パラジウムの塩化物、パラジウムの硫酸塩、パ
ラジウムの硝酸塩、パラジウムのリン酸塩、パラジウム
の亜硫酸塩、パラジウムの亜硝酸塩、パラジウムのエチ
レンジアミン四酢酸塩のうちから選ばれた少なくとも1
つであり、例えばジクロロアンミンパラジウム、ジクロ
ロテトラアンミンパラジウム、ジブロモアンミンパラジ
ウム、ジブロモテトラアンミンパラジウム、ジニトロジ
アミンパラジウム、ジニトロテトラアンミンパラジウム
等があげられる。上記のパラジウム塩をパラジウム金属
濃度として0.1〜50.0g/l、好ましくは5.0
〜30.0g/lが良い。0.1g/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、50g/lより多
いと、液の汲み出しによるパラジウム金属の消耗が多く
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。
【0041】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。
【0042】一般式(化1)で示される化合物の具体的
な代表例としては、一般式(化2)から(化17)
【0043】
【化2】
【0044】
【化3】
【0045】
【化4】
【0046】
【化5】
【0047】
【化6】
【0048】
【化7】
【0049】
【化8】
【0050】
【化9】
【0051】
【化10】
【0052】
【化11】
【0053】
【化12】
【0054】
【化13】
【0055】
【化14】
【0056】
【化15】
【0057】
【化16】
【0058】
【化17】
【0059】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。
【0060】上記一般式(化1)で示される化合物は、
めっき液中濃度がZ濃度に換算して、金属パラジウム当
たり10〜3000ppm、好ましくは50〜1000
ppmが良い。上記一般式(化1)で示される化合物が
10ppmより少ないと効果がなく、3000ppmよ
り多いとめっきの表面状態が悪くなる。また、上記一般
式(化1)で示される化合物は、単独で用いても良く2
種類以上併用しても良い。
【0061】ピリジンスルホン酸あるいはその塩として
は、例えばピリジン3スルホン酸、ピリジン3スルホン
酸アンモニウム、ピリジン3スルホン酸カリウム等があ
げられる。また、ピリジンカルボン酸あるいはその塩と
しては、例えばピコリン酸、ニコチン酸、キノリン酸、
ルチジン酸、2、6ジピコリン酸及びこれらのアンモニ
ウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩等があげられる。上
記のピリジンスルホン酸あるいはその塩、ピリジンカル
ボン酸あるいはその塩は、めっき液中濃度が0.1〜2
0.0g/l、好ましくは、1.0〜10.0g/lが
良い。ピリジンスルホン酸あるいはその塩、ピリジンカ
ルボン酸あるいはその塩の濃度が0.1g/lより少な
いか20.0g/lより多い場合は、めっきの表面状態
が悪く実用的でない。また、上記ピリジン系化合物は、
単独で用いても良く2種類以上併用しても良い。
【0062】可溶性セレン塩としては、亜セレン酸、そ
のアルカリ塩、青酸錯塩等があげられる。上記可溶性セ
レン塩をセレンに換算して0.0001〜2.0g/
l、好ましくは0.0005〜0.01g/lが良い。
0.0001g/lより少ないと効果が小さくなり、
2.0g/lより多いとめっきの表面状態が悪く実用的
でない。また、上記可溶性セレン塩は、単独で用いても
良く2種類以上併用しても良い。
【0063】また、本発明では、めっき液に導電性と緩
衝性を付与するために、塩化アンモニウム、リン酸水素
アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、
ホウ酸等が添加される。これらの化合物は、単独で用い
ても良く2種類以上併用しても良い。
【0064】更に、本発明では、めっき液の温度は30
〜70℃、好ましくは45〜55℃であり、めっき液の
pHは6〜12、好ましくは7〜9の範囲にアンモニア
水で調製し、陰極電流密度は、1〜15A/dm2、好
ましくは5〜10A/dm2で行われる。
【0065】
【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。なお、以
下の例で説明するリードフレームの形状やその他の部材
との構成は、先に図4及び図5に示したものと同様とし
てよい。
【0066】(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、調製しためっき液を撹拌
しながら50℃に加温後、アンモニア水にてpHを7.
5〜8.0に調製する。陽極として白金−チタン(Pt
/Ti)電極を用い、予め2.0μmのニッケル下地め
っきを施した銅素材のリードフレームに、陰極電流密度
6A/dm 2、めっき時間3秒でパラジウムめっきを行
い、0.1μmのパラジウムめっき皮膜を得た。得られ
ためっき皮膜は、金ワイヤーボンディングに問題はな
く、400℃で2分間の耐熱性試験においても変色は発
生しなかった。また、得られためっき皮膜を345℃で
30秒加熱後、リードフレームのアウターリード部のみ
を装置に切断・装着し、JIS C0053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、2秒以下の良好なはんだぬれ性
を得た。
【0067】 ジクロロジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 塩化アンモニウム 80g/l リン酸水素二アンモニウム 80g/l ホウ酸 10g/l (化10) 300ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (実施例2)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、調製しためっき液を撹拌しながら50
℃に加温後、アンモニア水にてpHを7.5〜8.0に
調製する。陽極として白金−チタン(Pt/Ti)電極
を用い、予め2.0μmのニッケル下地めっきを施した
銅素材のリードフレームに、陰極電流密度6A/d
2、めっき時間3秒でパラジウムめっきを行い、0.
1μmのパラジウムめっき皮膜を得た。得られためっき
皮膜は、金ワイヤーボンディングに問題はなく、400
℃で2分間の耐熱性試験においても変色は発生しなかっ
た。また、得られためっき皮膜を345℃で30秒加熱
後、リードフレームのアウターリード部のみを装置に切
断・装着し、JIS C0053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、2秒以下の良好なはんだぬれ性を得た。
【0068】 ジブロモジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 臭化アンモニウム 80g/l リン酸水素二アンモニウム 80g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l (化2) 2000ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (実施例3)めっき液の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に評価を実施した結果、得られためっき皮膜は、
金ワイヤーボンディングに問題はなく、400℃で2分
間の耐熱性試験においても変色は発生しなかった。ま
た、得られためっき皮膜を345℃で30秒加熱後、リ
ードフレームのアウターリード部のみを装置に切断・装
着し、JIS C0053規定の平衡法によるはんだ付
け試験方法により、実施例1と同様にゼロクロスタイム
を測定し、2秒以下の良好なはんだぬれ性を得た。
【0069】 ジクロロジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 塩化アンモニウム 80g/l リン酸水素二アンモニウム 80g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l (化8) 2000ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (実施例4)めっき液の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に評価を実施した結果、得られためっき皮膜は、
金ワイヤーボンディングに問題はなく、400℃で2分
間の耐熱性試験においても変色は発生しなかった。ま
た、得られためっき皮膜を345℃で30秒加熱後、リ
ードフレームのアウターリード部のみを装置に切断・装
着し、JIS C0053規定の平衡法によるはんだ付
け試験方法により、実施例1と同様にゼロクロスタイム
を測定し、2秒以下の良好なはんだぬれ性を得た。
【0070】 ジブロモジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 臭化アンモニウム 60g/l リン酸水素二アンモニウム 60g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l (化9) 500ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (実施例5)めっき液の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に評価を実施した結果、得られためっき皮膜は、
金ワイヤーボンディングに問題はなく、400℃で2分
間の耐熱性試験においても変色は発生しなかった。ま
た、得られためっき皮膜を345℃で30秒加熱後、リ
ードフレームのアウターリード部のみを装置に切断・装
着し、JIS C0053規定の平衡法によるはんだ付
け試験方法により、実施例1と同様にゼロクロスタイム
を測定し、2秒以下の良好なはんだぬれ性を得た。
【0071】 ジクロロジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 塩化アンモニウム 80g/l リン酸水素二アンモニウム 80g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l (化10) 400ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (実施例6)めっき液の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に評価を実施した結果、得られためっき皮膜は、
金ワイヤーボンディングに問題はなく、400℃で2分
間の耐熱性試験においても変色は発生しなかった。ま
た、得られためっき皮膜を345℃で30秒加熱後、リ
ードフレームのアウターリード部のみを装置に切断・装
着し、JIS C0053規定の平衡法によるはんだ付
け試験方法により、実施例1と同様にゼロクロスタイム
を測定し、2秒以下の良好なはんだぬれ性を得た。
【0072】 ジクロロジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 塩化アンモニウム 80g/l リン酸水素二アンモニウム 80g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l (化11) 400ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (実施例7)めっき液の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に評価を実施した結果、得られためっき皮膜は、
金ワイヤーボンディングに問題はなく、400℃で2分
間の耐熱性試験においても変色は発生しなかった。ま
た、得られためっき皮膜を345℃で30秒加熱後、リ
ードフレームのアウターリード部のみを装置に切断・装
着し、JIS C0053規定の平衡法によるはんだ付
け試験方法により、実施例1と同様にゼロクロスタイム
を測定し、2秒以下の良好なはんだぬれ性を得た。
【0073】 ジクロロジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 塩化アンモニウム 80g/l リン酸水素二アンモニウム 80g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l (化14) 800ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (実施例8)めっき液の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に評価を実施した結果、得られためっき皮膜は、
金ワイヤーボンディングに問題はなく、400℃で2分
間の耐熱性試験においても変色は発生しなかった。ま
た、得られためっき皮膜を345℃で30秒加熱後、リ
ードフレームのアウターリード部のみを装置に切断・装
着し、JIS C0053規定の平衡法によるはんだ付
け試験方法により、実施例1と同様にゼロクロスタイム
を測定し、2秒以下の良好なはんだぬれ性を得た。
【0074】 ジブロモジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 臭化アンモニウム 60g/l リン酸水素二アンモニウム 60g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l (化17) 600ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (実施例9)めっき液の組成以外は実施例1の記載内容
と同様に評価を実施した結果、得られためっき皮膜は、
金ワイヤーボンディングに問題はなく、400℃で2分
間の耐熱性試験においても変色は発生しなかった。ま
た、得られためっき皮膜を345℃で30秒加熱後、リ
ードフレームのアウターリード部のみを装置に切断・装
着し、JIS C0053規定の平衡法によるはんだ付
け試験方法により、実施例1と同様にゼロクロスタイム
を測定し、2秒以下の良好なはんだぬれ性を得た。
【0075】 ジクロロジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 塩化アンモニウム 80g/l リン酸水素二アンモニウム 80g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l 亜セレン酸 10ppm (化10) 400ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (実施例10)めっき液の組成以外は実施例1の記載内
容と同様に評価を実施した結果、得られためっき皮膜
は、金ワイヤーボンディングに問題はなく、400℃で
2分間の耐熱性試験においても変色は発生しなかった。
また、得られためっき皮膜を345℃で30秒加熱後、
リードフレームのアウターリード部のみを装置に切断・
装着し、JIS C0053規定の平衡法によるはんだ
付け試験方法により、実施例1と同様にゼロクロスタイ
ムを測定し、2秒以下の良好なはんだぬれ性を得た。
【0076】 ジクロロジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 塩化アンモニウム 80g/l リン酸水素二アンモニウム 80g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l 亜セレン酸 10ppm (化14) 800ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (実施例11)めっき液の組成以外は実施例1の記載内
容と同様に評価を実施した結果、得られためっき皮膜
は、金ワイヤーボンディングに問題はなく、400℃で
2分間の耐熱性試験においても変色は発生しなかった。
また、得られためっき皮膜を345℃で30秒加熱後、
リードフレームのアウターリード部のみを装置に切断・
装着し、JIS C0053規定の平衡法によるはんだ
付け試験方法により、実施例1と同様にゼロクロスタイ
ムを測定し、2秒以下の良好なはんだぬれ性を得た。
【0077】 ジクロロジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 塩化アンモニウム 80g/l リン酸水素二アンモニウム 80g/l ホウ酸 10g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l (化10) 400ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (実施例12)めっき液の組成以外は実施例1の記載内
容と同様にめっき皮膜を作製した。得られためっき皮膜
表面について、X線光電子分光分析(以下、「XPS」
と記す)を行った(分析装置:アルバックファイ社製
ESCA 5400MC)。また、同様に345℃で3
0秒加熱したパラジウムめっき皮膜表面について、XP
Sを行った。測定条件は、アノード:MgKα、出力:
15kV300W、分解能:0.97eV(for A
g3d5/2)で行った。
【0078】 ジクロロジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 塩化アンモニウム 80g/l リン酸水素二アンモニウム 80g/l ホウ酸 10g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l (化10) 400ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (表1)は実施例12と比較例(後述)における金属パ
ラジウムPdと酸化パラジウムPdOについて、Pdと
PdOの存在量の割合、ゼロクロスタイムの加熱前後の
変化を示した。図1は比較例における金属Pdと酸化パ
ラジウムPdOの加熱前後のXPSスペクトル図、図2
は実施例12における金属Pdと酸化パラジウムPdO
の加熱前後のXPSスペクトルを示した図。(表1)、
図1に示すように、比較例での従来のパラジウムめっき
皮膜は加熱前にはほとんど観察されないPdO成分が加
熱後には大きくなり、前記パラジウム皮膜が酸化するこ
とによりはんだぬれ性が低下している。一方、図2に示
すように本発明の実施例12のパラジウムめっき皮膜
は、加熱後でもPdOが大きくならず、前記パラジウム
皮膜が耐酸化性を保持することで良好なはんだぬれ性が
保たれている。尚、334.6eVのスペクトルは金属
パラジウムの結合エネルギー(原子内における内殻電子
の束縛エネルギー)、336.2eVのスペクトルは酸
化パラジウムの結合エネルギーであり、Pdカウント
数、PdOカウント数は、それぞれ1秒当たりの光電子
強度(cps:counts per second)
で示した。
【0079】
【表1】
【0080】次に、図1、図2のスペクトルを装置付属
の波形分離ソフトにより波形分離を行い、金属パラジウ
ムと酸化パラジウムのスペクトル強度から、パラジウム
皮膜の耐酸化性を評価した。(表2)に示すように、
(表1)と同様に前記のパラジウムめっき皮膜は、従来
のパラジウム皮膜に比べて加熱による酸化を非常に受け
にくいことが解る。
【0081】
【表2】
【0082】図3は実施例12におけるりん原子Pの加
熱前後のXPSスペクトルを示した図。前記のパラジウ
ム皮膜に存在する(化10)のZ原子であるリン原子に
おいて、図3に示すように加熱前では分析装置の検出限
界1%未満で観測されなかったリン原子は、345℃で
30秒の加熱後約4300カウントが得られ、加熱によ
りリン原子が表面に移動し偏在したと考えられる。すな
わち、めっき皮膜表面近くに存在する4級化合物のリン
原子Pは、めっき皮膜が加熱されると表面に偏析して酸
化され、金属パラジウムPdの酸化を抑制していると考
えられる。尚、リンの結合エネルギーは、133.1e
V(2p3/2)を用いた。次に、この前記パラジウム
皮膜を表面をスパッタエッチング処理により50〜10
0Å程度エッチング除去すると、リン原子は分析装置の
検出限界1%未満となり観察されなかった。
【0083】(比較例)めっき液の組成以外は実施例1
の記載内容と同様に評価を実施した結果、得られためっ
き皮膜は、金ワイヤーボンディングに問題はなかった
が、400℃で2分間の耐熱性試験において変色が発生
した。また、得られためっき皮膜を345℃で30秒加
熱後、リードフレームのアウターリード部のみを装置に
切断・装着し、JIS C0053規定の平衡法による
はんだ付け試験方法により、実施例1と同様にゼロクロ
スタイムを測定したが、10秒以上ではんだぬれ性は不
良であった。
【0084】 ジクロロジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 塩化アンモニウム 80g/l リン酸水素二アンモニウム 80g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l ホウ酸 10g/l 亜セレン酸 10ppm (実施例13)めっき液の組成以外は実施例1の記載内
容と同様にめっき皮膜を作製した。得られためっき皮膜
について、飛行時間型二次イオン質量分析(TOF−S
IMS)を行った。飛行時間型二次イオン質量分析は、
試料表面にイオンビームを照射することでスパッタリン
グにより試料表面の原子が放出され、そのイオン化した
粒子を飛行時間型(TOF)の質量分析計により、試料
極表面に含まれる元素の種類や濃度を高感度で測定する
方法である。飛行時間型二次イオン質量分析では、イオ
ン化した2次イオンの数に相当するカウント数が、その
質量数に対応した原子・分子の存在量を示す。測定条件
は、一次イオン種:Ga+、二次イオン種:陽イオン/
陰イオン、一次イオンエネルギー(keV):12/1
8、一次イオン電流量(pA):〜600、ラスター面
積:60μm×60μm、分析領域:60で行った。
【0085】 ジクロロジアミンパラジウム 10g/l(金属Pdとして) 塩化アンモニウム 80g/l リン酸水素二アンモニウム 80g/l ホウ酸 10g/l ピリジン3スルホン酸 2g/l (化10) 400ppm(Zの金属Pdに対する濃度 として) (表3)は(化10)のカチオン成分である質量数33
9のテトラフェニルホスホニウム(C654Pと、
(化10)カチオン成分のテトラフェニルホスホニウム
が加熱分解で生成するCPOとの存在量比較を実施例1
3と比較例についてそれぞれ示した。(表3)に示すよ
うに、本発明の実施例13のパラジウムめっき皮膜表面
には、(化10)のカチオン成分である質量数339の
テトラフェニルホスホニウムのカウント数が、ブランク
に相当する従来のパラジウムめっき皮膜である比較例の
パラジウムめっき皮膜のカウント数の1000倍以上で
あり、(化10)のカチオン成分である質量数339の
テトラフェニルホスホニウムが存在している。また、本
発明の実施例13のパラジウムめっき皮膜を345℃で
30秒間加熱すると、(表3)に示す(化10)のカチ
オン成分である質量数339のテトラフェニルホスホニ
ウムのカチオン成分の炭酸化物分解物である質量数59
のCPOのカウント数がブランクに相当する従来のパラ
ジウムめっき皮膜である比較例のパラジウムめっき皮膜
のカウント数の2倍程度であり、(化10)のカチオン
成分の炭酸化物分解物である質量数59のCPOが存在
している。すなわち、実施例13のパラジウムめっき皮
膜表面は、加熱前にはテトラフェニルホスホニウムとし
て存在していたリン化合物が、加熱後には分解され炭酸
化物CPOに変化することで、パラジウムの酸化を抑制
していると考えられる。
【0086】
【表3】
【0087】以上の実施例はリードフレームへのパラジ
ウムめっきについてのみ記述したが、本発明はこれ以外
に、コネクター、基板端子等にも効果を発揮するもので
ある。
【0088】
【発明の効果】本発明によれば、可溶性パラジウム塩
と、4級化された化合物とを含有し、更に、ピリジンの
誘導体あるいはその塩を含有し、また更に、塩化アンモ
ニウム、リン酸水素アンモニウム、硝酸アンモニウム、
硫酸アンモニウム、臭化アンモニウム、ホウ酸から選ば
れる少なくとも1つ、あるいは、可溶性セレン塩を加え
ることにより、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パラジウムめっき皮膜を
得ることができるとともに、めっきが最適化されたリー
ドフレーム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】比較例における金属Pdと酸化パラジウムPd
Oの加熱前後のXPSスペクトル図
【図2】実施例12における金属Pdと酸化パラジウム
PdOの加熱前後のXPSスペクトル図
【図3】実施例12におけるりん原子Pの加熱前後のX
PSスペクトル図
【図4】リードフレームの一般的な例を示す平面図
【図5】図4のリードフレームの断面図
【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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−278870(JP,A) 特開 平9−209164(JP,A) 特開 平2−221392(JP,A) 特開 昭56−163294(JP,A) 特開 昭60−243296(JP,A) 特許2609349(JP,B2) 特許2539394(JP,B2) 特公 平8−26472(JP,B2) 特公 昭57−60438(JP,B2) 特公 昭54−5772(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C25D 3/50 C25D 7/12 H01L 23/50

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可溶性パラジウム塩と、4級化された化合
    物と、を含有し、前記4級化された化合物が一般式(化
    1) 【化1】 で示される化合物であることを特徴とするパラジウムめ
    っき液。
  2. 【請求項2】前記4級化された化合物がZ濃度に換算し
    て、金属パラジウム当たり10〜3000ppm含有さ
    れたことを特徴とする請求項1記載のパラジウムめっき
    液。
  3. 【請求項3】前記可溶性パラジウム塩が、パラジウムの
    塩化物、パラジウムの硫酸塩、パラジウムの硝酸塩、パ
    ラジウムのリン酸塩、パラジウムの亜硫酸塩、パラジウ
    ムの亜硝酸塩、パラジウムのエチレンジアミン四酢酸塩
    のうちから選ばれた少なくとも1つであることを特徴と
    する請求項1〜2のいずれかに記載のパラジウムめっき
    液。
  4. 【請求項4】前記可溶性パラジウム塩をパラジウムに換
    算して0.1〜50.0g/l含有することを特徴とす
    る請求項1〜2のいずれかに記載のパラジウムめっき
    液。
  5. 【請求項5】ピリジン誘導体あるいはピリジン誘導体の
    塩のいずれかを含有することを特徴とする請求項1〜
    のいずれかに記載のパラジウムめっき液。
  6. 【請求項6】前記ピリジンの誘導体がピリジンスルホン
    酸、ピリジンカルボン酸のいずれかであることを特徴と
    する請求項に記載のパラジウムめっき液。
  7. 【請求項7】前記ピリジンスルホン酸が、ピリジン3ス
    ルホン酸であることを特徴とする請求項に記載のパラ
    ジウムめっき液。
  8. 【請求項8】前記ピリジンカルボン酸が、ピコリン酸、
    ニコチン酸、キノリン酸、ルチジン酸、2,6,−ジピ
    コリン酸のうちから選ばれた少なくとも1つであること
    を特徴とする請求項に記載のパラジウムめっき液。
  9. 【請求項9】前記ピリジンの誘導体の塩が、前記ピリジ
    ンの誘導体のアンモニウム塩、カリウム塩、ナトリウム
    塩の中から選ばれた少なくとも1つであることを特徴と
    する請求項に記載のパラジウムめっき液。
  10. 【請求項10】前記ピリジンの誘導体、前記ピリジンの
    誘導体の塩のいずれかを0.1〜20.0g/l含有す
    ることを特徴とする請求項5〜9のいずれかに記載のパ
    ラジウムめっき液。
  11. 【請求項11】塩化アンモニウム、リン酸水素アンモニ
    ウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、臭化アン
    モニウム、ホウ酸のうちから選ばれた少なくとも1つが
    含有されていることを特徴とする請求項1〜10のいず
    れかに記載のパラジウムめっき液。
  12. 【請求項12】請求項1〜11に記載されたパラジウム
    めっき液を用いて形成したことを特徴とするパラジウム
    めっき皮膜。
  13. 【請求項13】請求項12記載のパラジウムめっき皮膜
    は、大気中で345℃で30秒間の熱処理をした後のパ
    ラジウムめっき皮膜表面のX線光電子分光分析によるP
    dO/Pd値が0.8以下であることを特徴とする請求
    12に記載のパラジウムめっき皮膜。
  14. 【請求項14】請求項12記載のパラジウムめっき皮膜
    は、大気中で345℃で30秒間の熱処理をした後のパ
    ラジウムめっき皮膜表面において、4級化された化合物
    のカチオン中心元素ZがX線光電子分光分析で1%以上
    観測されることを特徴とする請求項12に記載のパラジ
    ウムめっき皮膜。
  15. 【請求項15】請求項12記載のパラジウムめっき皮膜
    は、大気中で345℃で30秒間の熱処理をした後のパ
    ラジウムめっき皮膜表面においてX線光電子分光分析で
    観察された4級化された化合物のカチオン中心元素Z
    が、エッチング処理後にはX線光電子分光分析で1%未
    満になることを特徴とする請求項12に記載のパラジウ
    ムめっき皮膜。
  16. 【請求項16】請求項12記載のパラジウムめっき皮膜
    は、4級化された化合物のカチオン成分が飛行時間型二
    次イオン質量分析で、345℃で30秒間の熱処理後に
    は炭酸化物に変化することを特徴とする請求項12に記
    載のパラジウムめっき皮膜。
  17. 【請求項17】請求項1〜11に記載されたパラジウム
    めっき液を用いて形成されたパラジウムめっき皮膜が少
    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。
  18. 【請求項18】請求項17記載のパラジウムめっき皮膜
    は、大気中で345℃で30秒間の熱処理をした後のパ
    ラジウムめっき皮膜表面のX線光電子分光分析によるP
    dO/Pd値が0.8以下であるパラジウムめっき皮膜
    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
    特徴とする請求項17に記載の半導体装置用リードフレ
    ーム。
  19. 【請求項19】請求項17記載のパラジウムめっき皮膜
    は、大気中で345℃で30秒間の熱処理をした後のパ
    ラジウムめっき皮膜表面において、4級化された化合物
    のカチオン中心元素ZがX線光電子分光分析で1%以上
    観測されるパラジウム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請求項17
    に記載の半導体装置用リードフレーム。
  20. 【請求項20】請求項17記載のパラジウムめっき皮膜
    は、大気中で345℃で30秒間の熱処理をした後のパ
    ラジウムめっき皮膜表面においてX線光電子分光分析で
    観察された4級化された化合物のカチオン中心元素Z
    が、エッチング処理後にはX線光電子分光分析で1%未
    満になるパラジウムめっき皮膜が少なくともアウターリ
    ードに形成されていることを特徴とする請求項17に記
    載の半導体装置用リードフレーム。
  21. 【請求項21】請求項17記載のパラジウムめっき皮膜
    は、4級化された化合物のカチオン成分が飛行時間型二
    次イオン質量分析で、345℃で30秒間の熱処理後に
    は炭酸化物に変化するパラジウム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
    請求項17に記載の半導体装置用リードフレーム。
JP31015397A 1997-05-30 1997-11-12 パラジウムめっき液とこれを用いたパラジウムめっき皮膜及びこのパラジウムめっき皮膜を有する半導体装置用リードフレーム Expired - Fee Related JP3379412B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31015397A JP3379412B2 (ja) 1997-05-30 1997-11-12 パラジウムめっき液とこれを用いたパラジウムめっき皮膜及びこのパラジウムめっき皮膜を有する半導体装置用リードフレーム
US09/082,550 US6159623A (en) 1997-05-30 1998-05-21 Palladium plating solution, palladium plating film formed using the solution and lead frame for semiconductor apparatuses having the palladium plating film
TW087108252A TW524896B (en) 1997-05-30 1998-05-27 Palladium plating solution, palladium plating film formed using the solution and lead frame for semiconductor apparatuses having the palladium plating film
MYPI98002383A MY117408A (en) 1997-05-30 1998-05-28 Palladium plating solution, palladium plating film formed using the solution and lead frame for semiconductor apparatuses having the palladium plating film

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14193997 1997-05-30
JP9-141939 1997-05-30
JP31015397A JP3379412B2 (ja) 1997-05-30 1997-11-12 パラジウムめっき液とこれを用いたパラジウムめっき皮膜及びこのパラジウムめっき皮膜を有する半導体装置用リードフレーム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1143796A JPH1143796A (ja) 1999-02-16
JP3379412B2 true JP3379412B2 (ja) 2003-02-24

Family

ID=26474100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31015397A Expired - Fee Related JP3379412B2 (ja) 1997-05-30 1997-11-12 パラジウムめっき液とこれを用いたパラジウムめっき皮膜及びこのパラジウムめっき皮膜を有する半導体装置用リードフレーム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6159623A (ja)
JP (1) JP3379412B2 (ja)
MY (1) MY117408A (ja)
TW (1) TW524896B (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2382353B (en) * 1999-10-27 2004-10-27 Kojima Chemicals Co Ltd Palladium Plating Solution
KR100485762B1 (ko) * 2001-12-13 2005-04-28 고지마 가가쿠 야쿠힌 가부시키가이샤 팔라듐 도금액
JP2005021880A (ja) * 2003-06-13 2005-01-27 Nissan Motor Co Ltd 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化用触媒システム
JP4598782B2 (ja) * 2006-03-03 2010-12-15 日本エレクトロプレイテイング・エンジニヤース株式会社 パラジウムめっき液
TWI354716B (en) * 2007-04-13 2011-12-21 Green Hydrotec Inc Palladium-containing plating solution and its uses
ITFI20120098A1 (it) * 2012-05-22 2013-11-23 Bluclad Srl Bagno galvanico a base di palladio e fosforo, suo uso in processi galvanici e leghe ottenute applicando il processo galvanico a detti bagni.
WO2016189752A1 (ja) 2015-05-26 2016-12-01 日鉄住金マイクロメタル株式会社 半導体装置用ボンディングワイヤ
RU2645822C2 (ru) * 2015-07-07 2018-02-28 Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" Способ платинирования титана
CN105441998A (zh) * 2015-10-30 2016-03-30 无锡市嘉邦电力管道厂 含亚硝酸钠、四正丙基溴化铵的钯电镀镀及其电镀方法
CN105332021A (zh) * 2015-11-20 2016-02-17 无锡市嘉邦电力管道厂 含亚硝酸钠、四苯基溴化砷鎓的钯电镀液及其电镀方法
CN105420773A (zh) * 2015-11-20 2016-03-23 无锡市嘉邦电力管道厂 一种含四苯基溴化锑的钯电镀液及其电镀方法
CN105420772A (zh) * 2015-11-20 2016-03-23 无锡市嘉邦电力管道厂 一种含四苯基溴化锑的钯电镀液及其电镀方法
CN105332022A (zh) * 2015-11-20 2016-02-17 无锡市嘉邦电力管道厂 一种含亚硝酸钠、溴化异丙基三苯基磷鎓的钯电镀液及其电镀方法
CN105316722A (zh) * 2015-11-20 2016-02-10 无锡市嘉邦电力管道厂 一种含四苯基溴化砷鎓的钯电镀液及其电镀方法
CN105332023A (zh) * 2015-11-20 2016-02-17 无锡市嘉邦电力管道厂 一种含四正丙基溴化铵的钯电镀液及其电镀方法
CN105332024A (zh) * 2015-11-20 2016-02-17 无锡市嘉邦电力管道厂 一种含溴化异丙基三苯基磷鎓的钯电镀液及其电镀方法
IT201700084504A1 (it) * 2017-07-25 2019-01-25 Valmet Plating S R L Bagno galvanico, procedimento di elettrodeposizione utilizzante detto bagno galvanico e lega metallica ottenibile tramite detto procedimento

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3972787A (en) * 1974-06-14 1976-08-03 Lea-Ronal, Inc. Palladium electrolyte baths utilizing quaternized pyridine compounds as brighteners
US4463060A (en) * 1983-11-15 1984-07-31 E. I. Du Pont De Nemours And Company Solderable palladium-nickel coatings and method of making said coatings
US4849303A (en) * 1986-07-01 1989-07-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Alloy coatings for electrical contacts
JP2543619B2 (ja) * 1990-09-05 1996-10-16 新光電気工業株式会社 半導体装置用リ―ドフレ―ム
JPH04287089A (ja) * 1991-03-15 1992-10-12 Fujitsu Ltd プラズマディスプレイ装置
JP3560250B2 (ja) * 1993-02-02 2004-09-02 新光電気工業株式会社 半導体装置用リードフレーム
JPH06349382A (ja) * 1993-06-08 1994-12-22 Mitsubishi Electric Corp 接点の開閉信号検知装置

Also Published As

Publication number Publication date
MY117408A (en) 2004-06-30
TW524896B (en) 2003-03-21
JPH1143796A (ja) 1999-02-16
US6159623A (en) 2000-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3379412B2 (ja) パラジウムめっき液とこれを用いたパラジウムめっき皮膜及びこのパラジウムめっき皮膜を有する半導体装置用リードフレーム
EP0146152B1 (en) Solderable palladium-nickel coatings
CN101540303B (zh) 抗磨损和晶须的涂覆系统和方法
US5098485A (en) Method of making electrically insulating metallic oxides electrically conductive
US20030059642A1 (en) Method of making lead-free solder and solder paste with improved wetting and shelf life
JP2002100718A (ja) 半導体装置用リードフレーム及びその製造方法及びそれを用いた半導体装置
KR20070028265A (ko) 금속 이중층과 방법
JP5874827B2 (ja) 接合用部材
CA1250963A (en) Nickel/indium plated cover for hermetically sealed container for electronic device
US20100089613A1 (en) Electronic component and method for manufacturing the same
EP1538709A1 (en) Terminal having surface layer formed of snag-cu alloy
JPH04337657A (ja) 半導体装置用リードフレーム
EP1852525B1 (en) Palladium plating solution
JP2006508252A (ja) 電気めっきを行う間の表面酸化の低減
JP3545549B2 (ja) 電気・電子回路部品
JPH07326701A (ja) 電気電子部品用導電材、リードフレ−ム及びそれを使用した半導体集積回路
JPH0553879B2 (ja)
JP2001262390A (ja) パラジウムめっき液
JP2003147542A (ja) 無電解置換型金メッキ液
JPH04323396A (ja) 電子部品用材料およびその製造方法
JP2000280066A (ja) 非鉛系接合部材の形成方法
JP2533911B2 (ja) 固体電解コンデンサ
US20060240276A1 (en) Underlayer for reducing surface oxidation of plated deposits
KR920000559B1 (ko) 반도체장치
JPH07120610B2 (ja) 固体電解コンデンサの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees