CN101867009A - 一种led引线框架及其电镀方法和电镀设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种LED引线框架，分为边框、功能区和芯片放置区三个部分，整个引线框架上形成防置换保护膜，整个功能区上经选择电镀银形成一次镀银层，芯片放置区上再经局部电镀银形成二次镀银层，使芯片放置区的镀银层比周围功能区的镀银层厚，边框上形成防铜氧化有机保护膜。其电镀方法是：化学除油→电解除油→水洗→酸洗→水洗→镀铜→水洗→防置换处理→水洗→背面和正面功能区选择电镀银→芯片放置区局部电镀银→银回收→水洗→退镀→水洗→中和→水洗→防铜氧化处理→水洗→热水洗→烘干。本发明还公开了电镀设备。本发明可以有效利用金属银，降低成本，提高塑料与引线框架的结合力，达到防分层目的。

Description

一种LED引线框架及其电镀方法和电镀设备

技术领域

本发明涉及一种LED引线框架，并与该LED引线框架的电镀方法及设备有关。

背景技术

现有技术中，LED引线框架的结构如图1、图2和图3所示，整个引线框架100全部镀银200。

配合图4所示，其电镀时工艺流程如下：化学除油→电解除油→水洗→酸洗→水洗→镀铜→水洗→全部电镀银(或全部电镀银→功能区局部电镀银)→银回收→水洗→退镀→水洗→中和→水洗→热水洗→烘干，其中全部电镀为整个引线框架全部镀银。

工艺流程中每一步的作用如下：

化学除油和电解除油都是为了去除LED引线框架上的油脂。

水洗有两个作用，第一、清洗LED引线框架，第二、清洗残留在LED引线框架的前道药水，保证后道药水不受污染。水洗的次数可以为一次或者多次。

酸洗是中和电解除油残留在LED框架上面的除油液，活化LED引线框架表面，使电镀银层与框架结合力更牢。酸洗的次数可以为一次或者二次。

镀铜为提高银层与铜层结合力，并提高铜层表面的平整度。

全部镀银是在框架表面全部电镀上银。如图3，LED引线框架双面都全部电镀上银。

功能区(含芯片放置区)局部镀银是在框架正面功能区部分局部电镀银，加厚银层，使功能区部分银层厚度符合客户要求。

银回收是为了回收残留在LED引线框架的镀银药水，并能清洗引线框架。

退镀是对银层表面进行抛光，使银层表面的光亮度符合客户的要求。

中和是中和残留在LED引线框架的退镀药水。

热水洗是彻底清洗LED引线框架表面，保证框架清洁。

采用现有方法电镀，整个引线框架都电镀上银，非功能区(边框)也电镀上银，如果没有功能区局部电镀银工序而仅采用全部电镀银的话，边框镀银厚度会与功能区一样厚，而且，为了保证芯片放置区的镀银厚度，整个功能区镀银厚度又与芯片放置区一样，如此一来，造成银的利用率很低，生产成本高。同时银层和塑料之间的结合力小，在客户封装时可能造成银层与塑料之间分层，影响LED产品的品质。

有鉴于此，本发明人针对现有LED引线框架的电镀工艺进行改进，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED引线框架及其电镀方法和电镀设备，以有效利用金属银，降低成本，提高塑料与引线框架的结合力，达到防分层目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种LED引线框架，分为边框、功能区和芯片放置区三个部分，整个引线框架上形成防置换保护膜，整个功能区上经选择电镀银形成一次镀银层，芯片放置区上再经局部电镀银形成二次镀银层，使芯片放置区的镀银层比周围功能区的镀银层厚，边框上形成防铜氧化有机保护膜。

一种LED引线框架的电镀方法，其工艺流程如下：

首先，电镀前表面处理，化学除油→电解除油→水洗→酸洗→水洗→镀铜→水洗→防置换处理→水洗；

然后，进行电镀处理，背面功能区选择电镀银→正面功能区选择电镀银→芯片放置区局部电镀银，或者正面功能区选择电镀银→背面功能区选择电镀银→芯片放置区局部电镀银，或者正面和背面双面一次性功能区选择电镀银→芯片放置区局部电镀银；

最后，电镀后处理，银回收→水洗→退镀→水洗→中和→水洗→防铜氧化处理→水洗→热水洗→烘干。

所述防置换处理是采用防置换药水，在LED引线框架的铜基材表面形成一层防置换保护膜，使引线框架在镀银或银回收过程中，不带电时，不与电镀液发生置换反应，提高银层结合力。具体工艺参数在室温下，对应电镀液中银(Ag)浓度为1.0～10.0g/l，导电盐浓度为5～25g/l时，防置换药水浓度为10～50ml/l。

所述背面功能区选择电镀银、正面功能区选择电镀银、芯片放置区局部电镀银或正面和背面双面一次性功能区选择电镀银都是利用两个模具将引线框架夹紧，只暴露出需要电镀银的部位，在模具夹紧的状态下，在暴露的部位进行电镀。

所述防铜氧化处理是在铜层表面形成一层有机保护膜，使铜层暴露在空气中不被氧化。具体工艺是，在室温下，采用铜保护药水，浓度为10-50ml/l，在铜层表面形成一层有机保护膜。

一种LED引线框架的电镀设备，由压板、上模、下模、底板、基板、喷射板和电极组成，上模为无孔平板，上模固定在压板的下方，下模对应需要电镀的部位形成镂空孔，下模固定在底板上，底板固定在基板上，基板的下方安装电极和喷射板，底板、基板和喷射板上开有供电镀液流过的通孔。此设备适用于背面功能区选择电镀银、正面功能区选择电镀银或芯片放置区局部电镀银的单面选择局部电镀工序。

一种LED引线框架的电镀设备，由压板、上电极、上基板、上底板、上模、下模、下底板、下基板、喷射板和下电极组成，压板的下方依次固定上电极、上基板、上底板和上模，下模和下底板依次固定在下基板的上方，下基板的下方安装下电极和喷射板，上模和下模都对应需要电镀的部位形成镂空孔，上基板、上底板、下底板、下基板和喷射板上开有供电镀液流过的通孔。此设备适用于正面和背面双面一次性功能区选择局部电镀工序。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比：

一、本发明正面功能区、背面功能区和芯片放置区都采用选择局部电镀方式来实现只电镀有效区部分，使边框不电镀，芯片放置区的镀银层比功能区厚，整个引线框架电镀银层面积仅为现有方法的37.09％，降低生产成本；而现有技术整个引线框架全部电镀上银，生产成本高；

二、本发明在客户封装时，引线框架部分铜层和银层与塑料接触，铜层与塑料的结合力比银层与塑料的结合力大，从而提高框架与塑料的结合力，防止框架与塑料分层；而现有技术引线框架全部银层与塑料之间的结合力相对小，客户封装过程中可能导致引线框架与塑料分层。

总之，本发明大大减少了电镀银层面积，金属银得以有效利用，降低了电镀成本，并提高塑料与引线框架的结合力，达到防分层目的，提高了LED产品的品质。

以下结合附图及具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是现有技术中LED引线框架的正视图；

图2是现有技术中LED引线框架的后视图；

图3是现有技术中LED引线框架的截面放大图；

图4是现有技术中LED引线框架的电镀流程图；

图5是本发明LED引线框架的正视图；

图6是本发明LED引线框架的后视图；

图7是本发明LED引线框架的截面放大图；

图8是本发明LED引线框架的电镀流程图；

图9是本发明LED引线框架的电镀设备一结构示意图；

图10是本发明LED引线框架的电镀设备一工作示意图；

图11是本发明LED引线框架的电镀设备二结构示意图；

图12是本发明LED引线框架的电镀设备二工作示意图。

标号说明

现有技术

引线框架    100       全部镀银      200

本发明

引线框架    10        边框          11

功能区      12        芯片放置区    13

防置换保护膜    14        一次镀银层  15

二次镀银层      16        有机保护膜  17

电镀设备        20        压板        21

上模            22        下模        23

底板            24        基板        25

喷射板          26        电极        27

镂空孔          28        通孔        29

电镀设备        30        压板        31

上电极          32        上基板      33

上底板          34        上模        35

下模            36        下底板      37

下基板          38        喷射板      39

下电极          40        镂空孔      41

镂空孔          42        通孔        43

具体实施方式

请参阅图5至图7所示，是本发明揭示的一种LED引线框架10，分为边框11、功能区12和芯片放置区13三个部分。整个引线框架10上形成防置换保护膜14。整个功能区12上经选择电镀银形成一次镀银层15。芯片放置区13上再经局部电镀银形成二次镀银层16，使芯片放置区13的镀银层(包括一次镀银层15和二次镀银层16)比周围功能区12的镀银层(仅有一次镀银层15)厚。边框11上形成防铜氧化有机保护膜17。

如图8所示，是本发明提示的LED引线框架的电镀方法，工艺流程如下：

首先，电镀前表面处理。化学除油→电解除油→水洗→酸洗→水洗→镀铜→水洗→防置换处理→水洗。

化学除油和电解除油都是为了去除LED引线框架上的油脂。

水洗有两个作用，第一、清洗LED引线框架，第二、清洗残留在LED引线框架的前道药水，保证后道药水不受污染。水洗的次数可以为一次或者多次。

酸洗是中和电解除油残留在LED框架上面的除油液，活化LED引线框架表面，使电镀银层与框架结合力更牢。酸洗的次数可以为一次或者二次。

镀铜为提高银层与铜层结合力，并提高铜层表面的平整度。

本发明在电镀前表面处理中还增加了防置换处理，在LED引线框架的铜基材表面形成一层防置换保护膜，使引线框架在镀银或银回收过程中，不带电时，不与电镀液发生置换反应，提高银层结合力。具体采用防置换药水(由氰化银钾、美泰勒药水供应商的导电盐Adjusting Salts和美泰勒药水供应商的防置换液Supre DIPA-5T组成的溶液)，工艺参数：在室温下，对应电镀液中银(Ag)浓度为1.0～10.0g/l，导电盐浓度为5～25g/l时，防置换药水浓度为10～50ml/l。

然后，进行电镀处理。本发明采用选择局部电镀方式来实现只电镀有效区部分，使边框不电镀，芯片放置区的镀银层比功能区厚。

具体工序有三种形式：

第一种，先背面功能区选择电镀银，再正面功能区选择电镀银，最后芯片放置区局部电镀银；

第二种，先正面功能区选择电镀银，再背面功能区选择电镀银，最后芯片放置区局部电镀银；

第三种，正面和背面双面一次性功能区选择电镀银，再芯片放置区局部电镀银。

如图9和图10所示，是本发明揭示的一种电镀设备20，此设备适用于背面功能区选择电镀银、正面功能区选择电镀银或芯片放置区局部电镀银的单面选择局部电镀工序。此设备由压板21、上模22、下模23、底板24、基板25、喷射板26和电极27组成。上模22为无孔平板，可采用硅胶制成，上模22固定在压板21的下方。下模23对应需要电镀的部位形成镂空孔28，可采用硅胶制成，下模23固定在底板24上，底板24固定在基板25上，基板25的下方安装电极27和喷射板26。底板24、基板25和喷射板26上开有供电镀液流过(见图10箭头所示)的通孔29。

使用时，如背面功能区选择电镀银，将引线框架10正面朝上背面朝下放在下模23上，将压板21、上模22向下压至上模22贴合在引线框架10的正面，借助压板21压紧，使上模22和下模23紧贴在引线框架10的正面和背面；电镀前，电镀液没有喷上来，电镀液没有与引线框架10接触，如图9所示；电镀时，电镀液经过喷射板26、基板25和底板24的通孔29喷上来，受上模22、下模23的阻碍，电镀液经过镂空孔28接触背面需要镀银区域，而电镀液喷不到正面，通过电解在引线框架10的背面电镀液接触的部分电镀上银，其余被下模23覆盖部分不电镀，如图10。

此设备用于正面功能区选择电镀银和芯片放置区局部电镀银的操作一样，在此不做赘述。

如图11和图12所示，是本发明揭示的另一种电镀设备30，此设备适用于正面和背面一次性双面功能区选择局部电镀工序。此设备由压板31、上电极32、上基板33、上底板34、上模35、下模36、下底板37、下基板38、喷射板39和下电极40组成。压板31的下方依次固定上电极32、上基板33、上底板34和上模35。下模36和下底板37依次固定在下基板38的上方，下基板38的下方安装下电极40和喷射板39。上模35和下模36都对应需要电镀的部位形成镂空孔41、42。上基板33、上底板34、下底板37、下基板38和喷射板39上开有供电镀液流过(见图12箭头所示)的通孔43。

使用时，将引线框架10正面朝上背面朝下放在下模36上，将压板31向下压至上模35贴合在引线框架10的正面，借助压板31压紧，使上模35和下模36紧贴在引线框架10的正面和背面；电镀前，电镀液没有喷上来，电镀液没有与引线框架10接触，如图11所示；电镀时，电镀液经过喷射板39、下基板38、下底板37、上底板34和上基板33的通孔43喷上来，受上模35、下模36的阻碍，电镀液经过镂空孔41和42接触背面、正面需要镀银区域，而被上模35、下模36覆盖部分电镀液喷不到就没有电镀，如图12。

最后，电镀后处理，银回收→水洗→退镀→水洗→中和→水洗→防铜氧化处理→水洗→热水洗→烘干。

银回收是为了回收残留在LED引线框架的镀银药水，并能清洗引线框架。

退镀是对银层表面进行抛光，使银层表面的光亮度符合客户的要求。

中和是中和残留在LED引线框架的退镀药水。

热水洗是彻底清洗LED引线框架表面，保证框架清洁。

本发明在热水洗和烘干之前中还增加了防铜氧化处理，是在铜层表面形成一层有机保护膜，使铜层暴露在空气中不被氧化。具体工艺是，在室温下，采用铜保护药水(铜保护是罗门哈斯药水公司提供的铜保护药水CuPRoTEC)，浓度为10-50ml/l，在铜层表面形成一层有机保护膜。

本发明的重点是利用选择局部电镀代替全部电镀。以上实施例是对本案的进一步解释，而非对权利范围的限制，凡依本案精神所做的修饰和变化，都应落入本案的保护范畴。

Claims (9)

1.一种LED引线框架，分为边框、功能区和芯片放置区三个部分，其特征在于：整个引线框架上形成防置换保护膜，整个功能区上经选择电镀银形成一次镀银层，芯片放置区上再经局部电镀银形成二次镀银层，使芯片放置区的镀银层比周围功能区的镀银层厚，边框上形成防铜氧化有机保护膜。

2.一种LED引线框架的电镀方法，其特征在于工艺流程如下：

首先，电镀前表面处理，化学除油→电解除油→水洗→酸洗→水洗→镀铜→水洗→防置换处理→水洗；

然后，进行电镀处理，背面功能区选择电镀银→正面功能区选择电镀银→芯片放置区局部电镀银，或者正面功能区选择电镀银→背面功能区选择电镀银→芯片放置区局部电镀银，或者正面和背面双面一次性功能区选择电镀银→芯片放置区局部电镀银；

最后，电镀后处理，银回收→水洗→退镀→水洗→中和→水洗→防铜氧化处理→水洗→热水洗→烘干。

3.如权利要求2所述一种LED引线框架的电镀方法，其特征在于：所述防置换处理是采用防置换药水，在LED引线框架的铜基材表面形成一层防置换保护膜，使引线框架在镀银或银回收过程中，不带电时不与电镀液发生置换反应。

4.如权利要求3所述一种LED引线框架的电镀方法，其特征在于：所述防置换处理具体工艺参数是在室温下，对应电镀液中银浓度为1.0～10.0g/l，导电盐浓度为5～25g/l时，防置换药水浓度为10～50ml/l。

5.如权利要求2所述一种LED引线框架的电镀方法，其特征在于：所述背面功能区选择电镀银、正面功能区选择电镀银、芯片放置区局部电镀银或正面和背面双面一次性功能区选择电镀银都是利用两个模具将引线框架夹紧，只暴露出需要电镀银的部位，在模具夹紧的状态下，在暴露的部位进行电镀。

6.如权利要求2所述一种LED引线框架的电镀方法，其特征在于：所述防铜氧化处理是在铜层表面形成一层有机保护膜，使铜层暴露在空气中不被氧化。

7.如权利要求6所述一种LED引线框架的电镀方法，其特征在于：所述防铜氧化处理具体工艺是，在室温下，采用铜保护药水，浓度为10-50ml/l，在铜层表面形成一层有机保护膜。

8.一种LED引线框架的电镀设备，其特征在于：由压板、上模、下模、底板、基板、喷射板和电极组成，上模为无孔平板，上模固定在压板的下方，下模对应需要电镀的部位形成镂空孔，下模固定在底板上，底板固定在基板上，基板的下方安装电极和喷射板，底板、基板和喷射板上开有供电镀液流过的通孔。

9.一种LED引线框架的电镀设备，其特征在于：由压板、上电极、上基板、上底板、上模、下模、下底板、下基板、喷射板和下电极组成，压板的下方依次固定上电极、上基板、上底板和上模，下模和下底板依次固定在下基板的上方，下基板的下方安装下电极和喷射板，上模和下模都对应需要电镀的部位形成镂空孔，上基板、上底板、下底板、下基板和喷射板上开有供电镀液流过的通孔。

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