电子部件用铜系复合基材、电子部件及电子部件用铜系复合基材的制造方法技术

一种电子部件用铜系复合基材，其特征在于，具有：在铜基材或铜合金基材的表面具有由锡或锡系合金构成的被覆层的铜系复合基材、包覆在所述被覆层表面的含有碳化氢基及／或羟基的硅氧化物薄膜。这种电子部件用铜系复合基材为，在用树脂密封或粘接由复合铜系基材构成的基材的情况下，所述基材和树脂成分的密合性较高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于电子部件的电子部件用铜系复合基材、使用其的电子 部件及所述电子部件用铜系复合基材的制造方法。
技术介绍
目前，铜系的金属材料已用于半导体装置或各种电子部件的引线架、 电极、端子等。在铜系的金属材料中，在铜基材或铜合金基材的表面形成有由锡或锡 系合金构成的被覆层的复合材料(下面只称作铜系复合基材)，也已特别 优选用于布线和连结的端子的用途。铜系复合基材表面的被覆层起到抑制 铜的氧化、降低连结布线和端子部时的接触阻抗的作用。使用这种铜系复合基材的电路基板或引线架、电极、端子等用树脂密 封材料或树脂粘接剂进行密封或进行粘接。因而，从确保可靠性方面来说， 铜系复合基材和树脂密封材料的密合性(粘接性)是非常重要的。在所述 密合性缺乏的情况下，在铜系复合基材和树脂密封材料之间可能产生剥 离。而且，在产生剥离的情况下，可能会由于水分或腐蚀性气体从剥离的 间隙侵入而腐蚀基板等。并且，其结果是，半导体装置的可靠性降低。目前，作为提高铜系复合基材和树脂的密合性的方法，公知的有用硅 烷偶联剂对基材的表面进行处理的方法(例如专利文献1)。但是，在高温多湿下，在以高电压使用的汽车用电装部件或搭载于控 制该电装部件的控制单元等上的半导体装置中，为了确保高的可靠性，要 求密合性进一步提高。通过专利文献1记载的方法提高的密合性的水平是 不充分的。专利文献1:日本特开2002—27074Q号公报
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够进一步提高铜系复合基材和树脂成分 的密合性的电子部件用铜系复合基材、使用其的电子部件即所述电子部件 用铜系复合基材的制造方法。本专利技术的一方面的铜系复合基材，其特征在于，具有在铜基材或铜 合金基材的表面具有由锡或锡系合金构成的被覆层的铜系复合基材、包覆 在所述被覆层表面的含有碳化氢基及/或羟基的硅氧化物薄膜。另外，本专利技术的另一方面为，所述的电子部件用铜系复合基材所得到 的电子部件。另外，本专利技术的另一方面提供一种电子部件用铜系复合基材的制造方 法，其特征在于，将含硅反应气体导入为了通过放电使等离子体产生而具 备的至少一对电极对之间，通过在所述电极对之间使等离子体产生而分解 含硅反应气体，并使在铜基材或铜合金基材的表面形成有由锡或锡系合金 构成的被覆层的铜系复合基材与所述含硅反应气体的分解物接触，从而在 被覆层表面形成硅氧化物薄膜。附图说明图1是表示用于实施本专利技术一实施方式的电子部件用铜系复合基础 材料的制造方法的CVD成膜装置的构成例的概略说明图2是表示用于实施本专利技术一实施方式的电子部件用铜系复合基材的 制造方法的CVD成膜装置的另一构成例的概略说明图3是表示用于实施本专利技术一实施方式的电子部件用铜系复合基材的 制造方法的CVD成膜装置的另一构成例的概略说明图4是表示用于实施本专利技术一实施方式的电子部件用铜系复合基材的 制造方法的CVD成膜装置的另一构成例的概略说明图5是表示用实施例1的硅氧化物薄膜的FT—TR进行的反射光谱的图表。具体实施方式本专利技术一实施方式的铜系复合基材，其特征在于，具有在铜基材或 铜合金基材的表面具有由锡或锡系合金构成的被覆层的铜系复合基材、包 覆在所述被覆层表面的含有碳化氢基及/或羟基的硅氧化物薄膜。所述铜系复合基材除纯铜以外，为各种铜合金，具体而言，例如，在由Cu—F e —P系合金、Cu—Ni — Si系合金、Cu—Cr一Zr系合金、Cn— Zn系合金、Cu—Sn系合金等构成的基材(下面称作铜系基材)的表面， 通过电镀、无电解镀、熔融镀敷、等离子体CVD等方法形成由锡或锡系 合金构成的被覆层的材料。这些经常用作电子部件的构成材料。另外，在所述铜系复合基材和所述被覆层之间，根据需要也可以还存 在其它层。作为其它层，可以列举例如另一铜系金属层或镍系金属层等。 这些可以存在单层，也可以存在多层。另外，在通过锡或锡系合金的电镀(光亮电镀)形成被覆层的情况下， 有时因被覆层中的残余应力而产生须状物(whisker)。为了抑制这种须状 物的产生，也可以对铜系复合基材在100 60(TC的温度下进行回流处理 (热处理)而除去残余应力。这样所得到的镀锡通常被称作回流镀锡。通 过回流处理，在被覆层中，在Cu—Sn系合金或铜系基材含有镍系金属的 情况下，形成Cu—Ni — Sn系合金。被覆层的厚度没有特别限定，但优选0.1 10jLim，更优选0.5 5pm， 特别优选0.5 3(am。在被覆层过厚的情况下，耐热性下降，并且有经济上 不利的倾向；另外，在用于插拔式端子的情况下，有外端子和内端子的插 拔力过高的倾向。另一方面，在被覆层过薄的情况下，有氧化抑制效果不 充分的倾向。粘附在所述被覆层表面的硅氧化物薄膜，在由Si—O结合而构成的硅 氧化物薄膜中包括硅系烷氧基化合物的等离子体分解物、或来源于硅系烷 氧基化合物和氧含有分子的等离子体分解物的碳化氢基或羟基。这种硅氧 化物薄膜例如可以使用含有硅系垸氧基化合物的原料气体通过等离子体 CVD法来形成。这样的碳化氢基及/或羟基可以提高树脂成分和铜系复合 基材的密合性。作为碳化氢基的具体例，可以列举例如四甲氧基硅烷、六甲基二硅 氧烷(硅醚)、或来源于六甲基二硅氮垸等的等离子体分解物的甲基(一CH3)、或来源于具有四甲氧基硅烷等的甲基(一C2H5)的硅系烷氧基化 合物的等离子体分解物的碳化氢基。另外，作为所述羟基的具体例，可以列举例如通过所述硅系垸氧基化合物的等离子体分解物和含氧原子分子 的等离子体分解物进行再结合而形成的羟基等。另外，还可以列举来源于3-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅垸(Y-GPTMS)、，縮水甘油醚氧丙基三 甲氧基硅院(KBE—403偶联剂)、(3-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、 Y-氨基丙基三乙氧基硅烷[NH2(CH2)3Si(OC2H5)3] (y—APS)等具有反 应性官能基的硅系烷氧基化合物的等离子体分解物的碳化氢基或羟基。仅 为这些中的一种也可以，两种以上的组合也可以。所述碳化氢基及/或羟基的含有量没有特别限定，优选如下表示FT— IR峰值的含有量。就是说，以和在铜系复合基材上形成硅氧化物薄膜的条件相同的条 件，在硅基板上形成硅氧化物薄膜，在利用FT—IR测定所述薄膜的吸收 光谱而得到的吸光度表示中，Si — OH的峰值强度对Si — O的峰值强度 (1070 1080cm_I)的强度比，或S i CH3'Si—C2H5^ Si—C3H8的峰值强 度(2800 2900cm—对Si — O的峰值强度的强度比，优选为0.01 0.5， 更优选为0.05 0.2。在所述强度比过小的情况下，有与树脂成分的密合性 改良效果低的倾向，在所述强度比过大的情况下，有耐久性降低的倾向。另外，不直接测定成膜于铜系基材上的薄膜，而测定成膜于硅基板上 薄膜的理由如下。通常的透光型的FT—IR法不能直接测定形成于不透明的铜系基材上 的硅氧化物薄膜的峰值强度。另一方面，硅基板在红外线区域是透明的， 并且表面比较平坦，因此，能够用透光型的FT—IR法进行正确的测定。 因而，以和在铜系基材上形成硅氧化物薄膜同样的成膜条件，在硅基板上 形成和铜系基材上的硅氧化物薄膜同样的硅氧化物薄膜，由此，能够进行 更正确的峰值强度的测定。硅氧化物薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子部件用铜系复合基材，其特征在于，具有：在铜基材或铜合金基材的表面具有由锡或锡系合金构成的被覆层的铜系复合基材；粘附在所述被覆层表面的含有碳化氢基及／或羟基的硅氧化物薄膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-12-15 361881/20051、一种电子部件用铜系复合基材，其特征在于，具有在铜基材或铜合金基材的表面具有由锡或锡系合金构成的被覆层的铜系复合基材；粘附在所述被覆层表面的含有碳化氢基及/或羟基的硅氧化物薄膜。2、 如权利要求1所述的电子部件用铜系复合基材，其特征在于，所 述碳化氢基是甲基及/或乙基。3、 如权利要求1或2所述的电子部件用铜系复合基材，其特征在于， 所述硅氧化物薄膜的厚度为1 1000nm。4、 一种电子部件，其特征在于，采用权利要求1 3中任一项所述的 电子部件用铜系复合基材而得到。5、 一种电子部件...

【专利技术属性】
技术研发人员：真砂靖，林和志，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]