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电镀前进行预处理

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电镀前进行预处理

发布日期:2017-04-01 09:42 来源:http://www.yrdzkj.com 点击:

引线框架20的制造中,电镀前进行预处理。但是,在金属衬底21的表面的缺陷处,由于缺陷区域的能级比无缺陷的其它区域的能级高,因此,用于形成Ni镀层的Ni电镀速度在缺陷区中比其它无缺陷区中要快,由于与其它区域的粘接性降低而造成镀层表面粗糙。特别是,在缺陷区上形成的Ni镀层表面上电镀Pd时,在镀Pd过程中电解液中产生的大量氢气泡引入Pd镀层中。这是因为Pd的淀积势能与氢的淀积势能相同。而且,由于存在氢气泡引起的穿孔使Pd镀层更容易产生缺陷。Pd镀层中的这些缺陷使Ni镀层氧化,因而损坏了焊线和可焊性。除这些缺陷之外,半导体制造中用的热处理也会造成引线框架中的层间扩散,从而造成焊接缺陷。而且,热处理会使Pd最外镀层表面氧化,使钯固有的良好可焊性损坏。

  

  为克服上述缺陷,已提出了如图4所示的用预电镀法制造的引线框架的其它实例。与图2所示的引线框架20相比,图4所示引线框架20'还包括在Pd镀层23上形成的金(Au)薄膜24。据说,用抗氧化性好的金(Au)镀覆Pd镀层,以防止有更高可焊性的Pd镀层23氧化。

  

  如上所述,在Pd镀层上镀Au以防止由半导体制造中用的热处理造成的Pd镀层氧化。由此提高在PCB上完成半导体封装用的安装中的可焊性。除镀Au之外,金镀层的外形对提高镀Au的效果致关重要。但是,现有的镀Au方法不足以在Pd镀层上形成均匀的Au镀层。通常Au镀层的厚度为03毫英寸,以防止Pd氧化。遗憾的是,这种厚的Au镀层对半导体组件用的EMC树脂模塑会带来负面影响,特别是,应考虑前引线框架的Au最外镀层与树塑树脂之间的粘接性时。用EMC树脂模塑中,EMC树脂对纯金属或合金的亲合力很小。而且,由于AuPd的抗氧化能力强。因此,EMC模塑壳对Au镀层的粘接力进一步减小,造成模塑壳脱落损坏。而且,这种Au镀层与树脂之间的差的粘接力造成产品可靠性降低。

  

  另一方面这种厚的Au镀层对于制造成本也是不利的。而且作为Pd的抗氧化层而形成的Au镀层使芯片与模具之间的粘接力也相应地降低。与常规的引线框架相比,Au镀层在焊接时能提高焊料的浸润性。但是,在焊接工艺中由于Au镀层与锡(Sn)之间相互反应,在PCB上安装之后由于外部冲击而使Au镀层容易破损。

  

  为解决这些问题,已提出进行局部电镀。也就是说,只在引线外部镀Au。但是,局部电镀需要电镀用的附加掩模,这就使生产成品增加,明显降低了生产率。为此,在钯(Pd)中间镀层上形成Au镀层以防止Pd镀层氧化而又不会增加成本。

  

  美国专利5767574号披露了一种能克服上述缺陷的引线框架,它包括依次在金属衬底上形成的Ni合金镀层,Pd电解沉积镀层和Pd合金层。这里最外层的Pd合金镀层由PdAu构成。用含Au的最外镀层能克服Pd氧化和用Au而造成的高成本缺陷。限制在最外层中用Au能提高半导体封装中与树脂的粘接力,并使PCB上安装后的破损可能性降至最小。但是,在以Pd为基的最外镀层中镀Au不能有效地防止氢气泡渗入最外层。由于最外层中存在因氢气泡造成的穿孔,因而损坏了对位于下面的Pd镀层的保护功能。而且,由于存在穿孔,在热处理中还会使焊线连接强度和引线框架的可焊性降低。

 

 


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