CN109075150B - 引线框结构,引线框式表面粘着型电子装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
为提供制造暴露经处理银表面的引线框或引线框结构的更可靠及更节约成本的方式以及为提供使用此类引线框或引线框结构的表面粘着型电子装置,提供一种包括以此次序进行的以下方法步骤的方法:(a)提供具有两个主侧的引线框体结构,所述引线框体结构仅暴露所述主侧中的每一者上的铜表面;(b)将银覆层沉积于所述主侧中的至少一者上,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;及(c)用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理在方法步骤(b)中产生的所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其中所述引线框体结构为阴极,由此制造包括各自具有两个面的至少两个引线框实体的引线框结构且至少部分地暴露所述经处理银表面;其中所述引线框实体中的至少一者的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或其中所述引线框实体中的所述至少一者的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在部分地暴露所述经处理银表面的所述引线框实体中的每一者的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积。
Description
技术领域
本发明涉及用于制造表面粘着型电子装置的引线框结构、引线框、表面粘着型电子装置以及制造引线框结构、引线框及表面粘着型电子装置的方法。
背景技术
引线框结构(引线框实体的多重面板)用于制造组装在印刷电路板上的表面粘着型电子装置(surface mount electronic device,SMD)。制造SMD的一个步骤是出于保护目的将树脂材料(模具)涂覆于引线框结构顶部上(即,形成封装)。引线框体结构(引线框体实体的多重面板)通常由铜或铜合金(例如,铜/锡、铜/铁/磷或铜/铬/锡/锌合金)制成。引线框实体经常暴露铜表面及银表面。因此,模具与存在于引线框实体上的铜表面及银表面接触。在SMD产品寿命期间,其必须保证金属与模具之间将不出现分层,否则SMD可发生故障。
在封装的寿命期间,可在模具与引线框实体之间的界面处吸收环境湿气。当封装经受急剧温度上升时,如在将封装安装到印刷电路板时焊接封装的期间,湿气吸收及其在封装内部的滞留导致截留接着气化的于其中的湿气。因此,气化湿气施加极大的内部封装应力,其可在模具/引线框实体界面中引起分层。为避免分层,在组装之前必须在无湿气条件下存储封装以避免在焊接之前吸收湿气。然而,此方法提高生产成本且使得质量控制更加困难。归因于在采用不含铅焊料时所使用的尤其高的焊接温度,更可能出现分层,从而在甚至更大程度上产生封装故障。
为辨识给定封装相对于分层的趋势,IPC/JEDEC限定含铅IC封装体的湿气敏感等级(MSL)的标准分类。根据此标准(J-STD-20 MSL),MSL以数字表示,其中MSL数字随封装分层的脆弱性而增加。因此,无论对湿气的暴露如何,MSL1对应于不受分层影响的封装,而MSL5及MSL6装置最易于发生湿气诱导的断裂。为在实际条件下确保充足粘着性,根据IPC/JEDEC J-STD-20 MSL标准测试含铅IC封装体。针对粘着强度的另一实际测试为凸片拉力测试,其在用于检核目的的行业中是常见的。还可从简单剥落测试获得金属表面与模具之间的粘着强度的指示。同时,在研发及检核阶段期间将凸片拉力测试及剥落测试用作良好工具以识别在金属表面与树脂材料之间的粘着性的改进。通常对测试标本而非实际封装执行凸片拉力测试及剥落测试。对于对实际封装的MSL测试,C-模式扫描声学显微镜(C-SAM)通常用于检测在银与模具之间的界面处的分层。
通常,当前制造的大部分引线框结构的表面由两种金属组成,即制成引线框体结构的铜或铜合金,及存在于引线框体结构的表面上的银。铜及银的相对面积比例将在不同引线框结构之间变化。基底材料影响引线框结构的热及机械稳定性。需要引线框结构表面处的银以在引线框结构与安装于其上的半导体装置之间产生导电连接。此电连接通常与热超声接合(thermosonic bonding,TSB)一起产生,其涉及细线与引线框结构上的半导体装置及银两者的接触。
TSB(其在下文中还将被称为线接合)为表面焊接工艺,其中使(衬底及线的)两个清洁金属表面接触以便在接线(其通常由金或铜或其变体组成)与引线框结构衬底上的银之间产生稳定的接合。因此,此工艺对金属表面上的杂质敏感。
就所关注的引线框结构的铜及铜合金表面来说,在引线框结构制造中使铜或铜合金表面粗糙化现为常见的,以便改进所述表面与随后在制造SMD时应用于引线框结构的模具之间的粘着性。粗糙化通常通过化学蚀刻工艺实现,但还可通过电化学地处理铜表面,即通过将阳极电流施加到铜材料而实现。化学蚀刻工艺中的一些还在铜表面上产生氧化物层,所述氧化物层对粘着性具有积极效果,这是因为金属氧化物表面通常对树脂展示比无氧化物金属表面更好的粘着性。
处理铜以便实现铜与聚合物材料的经改进接合的一个可能性描述于EP 1 820884A1中。为此目的,采用包括氧化剂(诸如过氧化氢)、至少一种酸(诸如硫酸)、至少一种粘着性增强化合物(诸如三唑、苯并三唑、咪唑、四唑或嘌呤)及额外地呈至少100mg/l的量的氟离子及呈5mg/l至40mg/l的量的氯离子的溶液。然而,已证明用此溶液处理具有银表面的引线框结构不影响银表面且因此对树脂对银表面的粘着性无影响。
由于铜的此粗糙化不会产生存在于引线框体结构上的银表面与树脂之间的改进粘着性,银与树脂材料之间的接触被认为是引线框结构与树脂材料之间的最弱的联结。出于此原因,直到现在,最小化相对于在引线框体结构上暴露的铜面积的银面积。
已作出进一步尝试以解决银与树脂之间的不足粘着性的问题:
Cui等人:“镀Pd的引线框的粘着增强(Adhesion Enhancement of Pd PlatedLeadframes)”,电子组件及技术会议,1999,837,揭示可通过将阴极电流施加到含有铁的碱性溶液中的引线框沿晶界沉积铁。根据作者,将铁沉积于经预电镀框(PPF;用金属(在此情况下,钯)层电镀引线框)的表面上产生对树脂材料的改进粘着性。然而,同时减小线粘结性。随着更多铁沉积于表面上,线粘结性降低。大概,出于此原因且因为铁对通过空气的氧化敏感,并不工业上使用Cui等人的方法。
US 5,343,073 A及US 5,449,951 A描述其中对树脂材料的粘着性通过电解沉积铬及锌改进的引线框。由于这些专利中所描述的方法涉及使用铬(VI),相对于环境保护需求其是不利的。使用锌还为不利的,这是因为,类似于铁且与这些专利中陈述的相反,金线对锌的粘结性是不良的。
US 5,300,158 A教示铬(VI)用于防腐蚀且用于改进对由铜或铜合金组成的衬底的粘着性的用途。
US 6,852,427 A揭示含有至少一种金属(例如锌)的溶液可用于保护铜免受腐蚀,且同时实现粘着性的改进。本文主要涉及避免使用铬(VI)。
US 2005/0121330 A1还仅涉及铜表面。不考虑银及金线对银表面的粘结性。
为解决银与树脂之间的不令人满意的粘着性的问题,WO 2010/043291 A1描述一种用于改进银表面与树脂材料之间的粘着性的方法,所述方法包括用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的氢氧化物的溶液电解处理银表面的步骤。在此方法中,引线框的银表面及阳极与此溶液接触且电流穿过溶液以处理银表面,同时银表面充当阴极。因此经处理的银表面展示对树脂材料的经改进粘着性。此溶液还可含有硅酸盐,诸如偏硅酸钠或偏硅酸钾或偏硅酸铵。
尽管可应用以上所提及的WO 2010/043291 A1的方法的事实,但仍存在的常见感知为,与铜对树脂界面相比,银与模制化合物之间的粘着性将呈现较弱的界面边界。
定义:
如本文中所使用,术语“引线框”是指用于包括核心的一或多个半导体装置的金属载体,所述核心包括裸片垫,其中所述裸片垫经设计以在其上安装一个半导体装置,且其中引线框还包括经设计以连接或焊接到电路板或类似者的外部引线。
如本文中所使用,术语“引线框结构”是指包括多个(至少两个)引线框实体(在本文中参见下文)的多重面板,其中引线框实体形成此多重面板的部分,且其中引线框实体具有引线框的外部轮廓。提供包括多达数百个引线框实体的呈辊形式的此多重面板是常见的。这些辊可用于卷盘对卷盘机器中。可通过从多重面板使引线框实体单一化来获得引线框。但一般来说,引线框结构进一步经处理以在其上安装半导体装置且将其与树脂一起囊封,且仅在其之后,通过从所得多重面板单一化来获得表面粘着型电子装置。
如本文中所使用,术语“引线框实体”是指引线框结构的一部分,即,如果从引线框结构剥离则将产生引线框的所述部分。因此,引线框实体具有与引线框相同的外部轮廓。
如本文中所使用,术语“引线框体”是指用于制造引线框的单一金属板料且其具有引线框的外部轮廓。在此申请案内,此术语是指在产生引线框之前,即直到处理层形成完成后所获得的所有中间产物。
如本文中所使用,术语“引线框体结构”是指包括多个(至少两个)引线框体实体(在本文中参见下文)的多重面板,其中引线框体实体形成此多重面板的部分,且其中引线框体实体具有引线框的外部轮廓。引线框体结构经设计以通过使用本发明的方法产生引线框结构。在此专利申请案内,此术语是指在产生引线框结构之前,即直到处理层形成完成后所获得的所有中间产物。
如本文中所使用,术语“引线框体实体”是指引线框体结构的一部分,即,如果从引线框体结构剥离则将产生引线框体的所述部分。因此,引线框体实体具有与引线框体相同的外部轮廓。在此专利申请案内,此术语是指在产生引线框实体之前,即直到处理层形成完成后所获得的所有中间产物。
如本文所使用,术语“表面粘着型电子装置结构”是指包括多个(至少两个)表面粘着型电子装置实体(在本文中参见下文)的多重面板,其中所述表面粘着电子装置实体形成此多重面板的部分。通过从多重面板使表面粘着型电子装置实体单一化来获得本发明的表面粘着型电子装置。
如本文中所使用,术语“表面粘着型电子装置实体”是指表面粘着型电子装置结构的一部分,即,如果从表面粘着型电子装置结构剥离则将产生表面粘着型电子装置的所述部分。
如本文中所使用,术语(银、铜)“表面”是指单个表面或两个表面,其中单个表面意味着存在于引线框体(结构)的单个主侧或引线框(结构)或引线框实体的单个面上,且其中两个表面意味着存在于引线框体(结构)的两个主侧上或存在于引线框(结构)或引线框实体的两个面上,一个表面存在于引线框体(结构)或引线框(结构)或引线框实体中的每一者上。
如本文中所使用,术语“银覆层”是指单个涂层或两个涂层,其中单个涂层意味着涂覆到引线框体(结构)的单个主侧或存在于引线框(结构)或引线框实体的单个面对上,且其中两个涂层意味着涂覆到引线框体(结构)的两个主侧或存在于引线框(结构)或引线框实体的两个面上,一个银覆层存在于引线框体(结构)或引线框(结构)或引线框实体中的每一者上。
如本文中所使用,术语“铜”(表面)是指纯铜及铜合金两者。
如本文中所使用,术语“银”(表面)是指纯银及银合金两者。
如本文中所使用,术语“囊封”及“经囊封”是指将模具应用于引线框(结构)的两个面或将模具应用于引线框(结构)或引线框实体的所述面,其中安装到少一个半导体装置。包含引线框(结构)的两个面的涂层的囊封优选地包含用模具完全围绕引线框(实体)的核心区(及其上的裸片垫区),而引线框(实体)的引线保持未经涂布。
发明目的
因此,本发明的目的在于提供一种制造具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框结构的方法,所述一或多个经处理银表面供线接合,所述方法产生表面,在将树脂涂覆到所述表面之后,即使在严格测试条件(诸如IPC/JEDEC J-STD-20 MSL标准)下,所述表面具有表面对模具的极佳粘着性。
因此,本发明的另一目的在于提供具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框结构,所述一或多个经处理银表面供线接合,所述引线框结构具有表面,在将树脂涂覆到所述表面之后,即使在严格测试条件(诸如IPC/JEDEC J-STD-20MSL标准)下,所述表面具有表面对模具的极佳粘着性。
因此,本发明的又一目的在于提供一种制造具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框的方法,所述一或多个经处理银表面供线接合,所述方法产生表面,在将树脂涂覆到所述表面之后,即使在严格测试条件(诸如IPC/JEDEC J-STD-20 MSL标准)下,所述表面具有表面对模具的极佳粘着性。
因此,本发明的又一目的在于提供具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框,所述一或多个经处理银表面供线接合,所述方法产生表面,在将树脂涂覆到所述表面之后,即使在严格测试条件(诸如IPC/JEDEC J-STD-20 MSL标准)下,所述表面具有表面对模具的极佳粘着性。
因此,本发明的又一目的在于提供一种制造包括引线框或引线框实体及安装于其上的至少一个半导体装置的表面粘着型电子装置的方法,其中引线框或引线框实体暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面,其中经处理银表面供线接合,且其中树脂涂覆到引线框或引线框实体,且即使在严格测试条件(诸如IPC/JEDEC J-STD-20 MSL标准)下,所述方法产生引线框或引线框实体的表面对模具的极佳粘着性。
因此,本发明的又一目的在于提供包括引线框或引线框实体及安装于其上的至少一个半导体装置的表面粘着型电子装置,其中引线框或引线框实体暴露其两个面中的至少一者上的经处理银表面,其中经处理银表面供线接合,且其中树脂涂覆到引线框或引线框实体,且即使在严格测试条件(诸如IPC/JEDEC J-STD-20 MSL标准)下,表面粘着型电子装置具有引线框或引线框实体的表面对模具的极佳粘着性。
因此,本发明的另一目的在于提供简单且易于进行的方法,且所述方法投资低且产生较低量的废料且防止使用有害材料。
本发明的概述及具体实施方式
根据本发明的第一方面,通过制造具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框结构的方法解决这些目的,所述方法包括以此次序进行的以下方法步骤:
(a)提供具有两个主侧的引线框体结构,所述引线框体结构仅暴露所述主侧中的每一者上的铜表面;
(b)将银覆层沉积于所述主侧中的至少一者上,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;及
(c)用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理在方法步骤(b)中产生的所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其中所述引线框体结构为阴极,由此制造包括各自具有两个面的至少两个引线框实体的引线框结构且至少部分地暴露所述经处理银表面。
这些方法步骤可一个接一个的直接执行,或更优选地,在这些方法步骤之间执行另外的方法步骤。这些另外的方法步骤可(例如)为冲洗步骤。此外,可在方法步骤(a)之前及/或在方法步骤(c)之后执行额外的方法步骤。
其限制条件为所述至少两个引线框实体中的至少一者的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或所述至少两个引线框实体中的所述至少一者的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在部分地暴露所述经处理银表面的所述至少两个引线框实体中的每一者的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积。
根据本发明的第二方面,还通过具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框结构解决这些目的,其中所述引线框结构包括各自具有两个面的至少两个引线框实体,且其中所述引线框结构由以下组成:
(i)引线框体结构,其由铜制成且具有两个主侧;
(ii)所述主侧中的至少一者,其经银覆层涂布,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;及
(iii)所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其另外具备可通过用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理所述引线框体结构的所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面获得的处理层,其中所述引线框体结构为阴极。
其限制条件为所述至少两个引线框实体中的至少一者的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或所述至少两个引线框实体中的所述至少一者的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在部分地暴露所述经处理银表面的所述至少一个引线框实体中的每一者的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积。
根据本发明的第三方面,通过制造具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框的方法解决这些目的,所述方法包括以此次序进行的以下方法步骤:
(a)提供具有两个主侧的引线框体,所述引线框体仅暴露所述主侧中的每一者上的铜表面;
(b)将银覆层沉积于所述主侧中的至少一者上,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;及
(c)用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理在方法步骤(b)中产生的所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其中所述引线框体为阴极。
这些方法步骤可一个接一个地直接执行,或更优选地,在这些方法步骤之间执行另外的方法步骤。这些另外的方法步骤可(例如)为冲洗步骤。此外,可在方法步骤(a)之前及/或在方法步骤(c)之后执行额外的方法步骤。
其限制条件为所述引线框的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或所述引线框的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在所述引线框的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积。
根据本发明的第四方面,还通过具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框解决这些目的,且其中所述引线框由以下构成:
(i)引线框体,其由铜制成且具有两个主侧;
(ii)所述主侧中的至少一者,其经银覆层涂布,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;及
(iii)所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其另外具备可通过用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理所述引线框体的所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面获得的处理层,其中所述引线框体为阴极。
其限制条件为所述引线框的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或所述引线框的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在所述引线框的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积。
根据本发明的第五方面,还通过制造表面粘着型电子装置的方法解决这些目的,所述方法包括以此次序进行的以下方法步骤:
(a)提供具有两个主侧的引线框体结构,所述引线框体结构仅暴露所述主侧中的每一者上的铜表面;
(b)将银覆层沉积于所述主侧中的至少一者上,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;
(c)用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理在方法步骤(b)中产生的所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其中所述引线框体结构为阴极,由此制造包括各自具有两个面的至少两个引线框实体的引线框结构且至少部分地暴露所述经处理银表面;
(d)在所述至少两个引线框实体中的至少一者上安装到少一个半导体装置,且将所述至少一个半导体装置接合到所述经处理银表面,其中所述接合能够在所述至少两个引线框实体中的所述至少一者与所述至少一个半导体装置之间建立电连接;
(e)使用树脂材料将所述至少两个引线框实体中的所述至少一者与所述至少一个半导体装置囊封在一起,由此形成至少一个表面粘着型电子装置结构;及
(f)从所述表面粘着型电子装置结构使所述表面粘着型电子装置单一化。
这些方法步骤可一个接一个的直接执行,或更优选地,在这些方法步骤之间执行另外的方法步骤。这些另外的方法步骤可(例如)为冲洗步骤。另外,可在方法步骤(a)之前及/或在方法步骤(f)之后执行额外的方法步骤。
其限制条件为所述至少两个引线框实体中的至少一者的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或所述至少两个引线框实体中的所述至少一者的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在部分地暴露所述经处理银表面的所述至少两个引线框实体中的每一者的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积。
根据本发明的第六方面,还通过表面粘着型电子装置解决这些目的,所述表面粘着型电子装置包括:
(A)引线框,其具有两个面且其暴露所述引线框的所述两个面中的至少一者上的经处理银表面,其中所述引线框由以下构成:
(i)引线框体,其由铜制成且具有两个主侧;
(ii)所述主侧中的至少一者,其经银覆层涂布,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;及
(iii)所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其另外具备可通过用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理所述未经处理银表面获得的处理层,其中所述引线框体为阴极;
及
(B)至少一个半导体装置,其安装在暴露所述经处理银表面的所述引线框的所述两个面中的所述至少一者上,其中将所述至少一个半导体装置接合到所述引线框的所述两个面中的所述至少一者上的所述经处理银表面,其中所述接合能够在所述引线框与所述至少一个半导体装置之间建立电连接,
其中用树脂材料将所述至少一个半导体装置与所述引线框囊封在一起。
其限制条件为所述引线框的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或所述引线框的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在部分地暴露所述经处理银表面的所述引线框的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积。
根据本发明的第七方面,还通过用于制造具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框结构的方法解决这些目的,其中所述引线框结构包括各自具有两个面的至少两个引线框实体。所述方法包括:
-用处理溶液电解处理具有两个主侧且具备所述主侧中的至少一者上的未经处理的银表面的引线框体结构,其中所述引线框体结构为阴极,其中所述处理溶液含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物。
所述至少两个引线框实体中的至少一者的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或所述至少两个引线框实体中的所述至少一者的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在部分地暴露所述经处理银表面的所述引线框实体中的每一者的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积。
引线框可由多重面板(引线框结构)制造。首先以本发明的引线框体结构的形式提供此多重面板。使用本发明的方法处理此多重面板以得到引线框结构,其中此多重面板包括至少两个引线框实体,即,可从此多重面板单一化且结果此单一化产生引线框的元件。
引线框包括各自暴露一个引线框表面的两个面。
银表面至少部分地覆盖引线框或引线框结构的所述两个面中的所述至少一者,其中所述银覆层完全存在于引线框或引线框结构实体的一个面或两个面上,或对应于引线框结构上的引线框或单独的引线框实体的所有区(所添加面积)中的经处理银表面积大于引线框或引线框结构实体的所述面上的所述区中的铜表面积(或对应条件应用于引线框或引线框结构实体的两个面中的每一者)。如果所述两个面中的至少一者并不完全暴露这些区中的银表面,则此面上及这些区中的银表面积大于对应的铜表面积。在一个更优选实施例中,引线框或引线框结构实体的所述两个面中的每一者关于所述引线框区或所有所述引线框实体区(所添加面积)暴露具有90%银表面积的银表面,且关于所有所述区(所添加面积)暴露具有10%铜表面积的铜表面。在甚至更优选实施例中,引线框或引线框结构实体的所述两个面中的每一者关于所述引线框区或所有所述引线框实体区(所添加面积)暴露具有95%银表面积的银表面,且关于所有所述区(所添加面积)暴露具有5%铜表面积的铜表面。因此,引线框或引线框结构实体的两个面中的所述至少一者至少部分地暴露银且此/这些面的剩余区域暴露铜。因此,通过使用本发明的方法中的任一者,银覆层产生在引线框体或引线框体结构的一个主侧或两个主侧上的部分表面区域上或其产生在引线框体或引线框体结构的一个主侧或两个主侧的整个表面上。然而,本发明的方法不包含(例如)其中通过蚀刻移除银覆层的部分的方法步骤。此后一方法步骤在先前技术工艺中是常规的以便最小化银表面积。
与业界的期望相反,通过在面积比其表面上的经处理银更小的程度上暴露铜来实现引线框表面与模具之间的极佳粘着性,使得所述引线框实体上的所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积,如果使用以上方法且在未经处理的银表面上制造处理层,则所述处理层通过用含有至少一种氢氧化物化合物、氢氧化物盐的所述处理溶液电解处理所述未经处理的银表面而获得,例如,其中所述引线框或引线框体结构为阴极。结果表明,在包括应用于经处理银表面(当没有或仅存在较小铜表面积时)的模具的表面粘着型电子装置的湿气条件下的老化得到比其中银表面积经最小化且铜表面积经最大化的表面粘着型电子装置更好的粘着性。
假设此结果是因湿气诱导的氧化铜产生可仅在氧化铜仅在有限厚度下产生时才有利的事实所致,而过量氧化铜的产生将导致粘着性的减小。尽管不受理论束缚,但据信通过用银覆层覆盖引线框体或引线框体结构的铜表面来防止粘着性的此减小。另外假设归因于湿气吸收而使银以比铜更小的程度经氧化物层涂布,以使得氧化物层的过量形成对仅铜表面而非经处理银表面的有害影响是严重的。另外,通过制造通过用含有至少一种氢氧化物化合物的所述处理溶液电解处理所述未经处理的银表面所获得的处理层,其中引线框体或引线框体结构为阴极,在经处理银表面与树脂材料之间产生极佳粘着性是可能的。
尽管不受理论束缚,但另外据信通过处理溶液的处理在未经处理的银表面上产生增加的氧化物层(处理层),而此层被认为非常薄且紧密以使得此层内不可轻易地出现破裂。
本发明的方法进一步具有比前述方法更易于进行得多的优势。这是(例如)因为所述方法并不涉及移除经沉积银的部分以实现尽可能小的银表面以便确保引线框与模具之间的良好粘着性的事实。这是因为迄今为止业界正致力于对模具呈现尽可能大的铜表面以确保良好粘着性。另外,已证明用以实现如先前进行的厚银堆积的额外点镀不再为必要的。因此,所述方法短得多,即,包括比前述方法更少的方法步骤。此还产生更短线路、承担较小投资以及化学制品的更少消耗(尤其更少贵金属)及更少的待处理废料,使得还解决环境问题。已证明即使模具直接地仅与经处理银表面接触,本发明仍提供引线框与模具之间的良好的及大为改进的粘着性(即使与平坦或粗糙化铜表面相比)。
此外,本发明的表面粘着型电子装置展现比前述装置更高的可靠性及质量。
已另外证明,相对于前述方法、引线框结构、引线框及表面粘着型电子装置,银覆层厚度可极低为有优势的。此优势在制造银覆层时赋能极高的制造速度或更优选地,使利用较低银电镀速度成为可能,以使得可针对银电镀设定电化学银沉积的电流密度的较低值,且因此不再需要氰化银电镀溶液。因此,可防止在本发明的方法中使用有害材料。
在本发明的优选实施例中,引线框体或引线框体结构具备所述银覆层,以使得此涂层完全覆盖经提供以与线接合连接的引线框体或引线框体结构的所述主侧中的所述至少一者(更优选地所述一个主侧)。在此情况下,所述主侧中的所述至少一者仅暴露经处理银表面。
在另一方面,如果使引线框或引线框结构实体的表面的仅部分与模具接触,则具有银的引线框体或引线框体结构的部分涂层可为有利的,以使得使暴露所述银表面的引线框或引线框结构实体的部分与模具接触而其它表面部分不必暴露经处理银表面。举例来说,当引线框体或引线框体结构经由用于在其上涂覆银的电镀浴传导时,出于制造原因,部分银覆层还可为有利的,其中引线框体或引线框体结构通过固持工具固持,所述固持工具与通过所述固持工具固持的引线框体或引线框体结构的部分一起防止与浴液接触,以使得没有银沉积于所述部分上。此外,不需要可不与塑料树脂(模具)接触的所述引线框或引线框结构上的一些区域来实现对模制化合物的较强粘着性。此类型的区域可为引线框或引线框实体的外部引线区域,其中常常发现需要在随后锡电镀之前移除的模具溢料(渗料)。当然,此处,确保对模具的良好粘着性的银为不利的。
如果引线框或引线框结构的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露经处理银表面且部分地暴露铜表面,则所述两个面中的所述至少一者上的经处理银表面可形成于一个相干表面区域中,或替代地可分布于彼此分隔的多个表面区域中。
在本发明的另一优选实施例中,引线框体或引线框体结构由铜或铜合金制成,诸如铜/锡合金、铜/铁/磷合金或铜/铬/锡/锌合金。
在本发明的另一优选实施例中,在处理引线框体或引线框体结构之前清洁引线框体或引线框体结构的至少一个表面以供涂覆银。优选地用包含除油及酸浸的常规方法执行清洁。
在本发明的另一优选实施例中,在处理引线框体或引线框体结构之前活化引线框体或引线框体结构中的至少一者以供涂覆银。可通过铜表面的酸处理来执行此活化。
在本发明的另一优选实施例中,使用一种方法制造银覆层,其中使用银电镀溶液沉积银。银表面可由大体上纯(>99wt%)银或具有足够高银含量(>90wt%,更优选地>95wt%)的银合金组成。一般来说,通过使引线框体或引线框体结构与银电镀溶液接触进行银电镀。此方法不需要为其中外部电流在引线框体或引线框体结构与对立电极之间流动的电化学方法,二者皆与银电镀溶液接触,尽管电化学方法可为可适用的。因此,在一个实施例中,可通过化学(浸没或无电式)电镀法执行银电镀,其中无电流流经与银电镀溶液接触的阴极引线框体或引线框体结构与阳极之间。银电镀溶液可为含有银络合物(及视情况含有待沉积的其它金属)的水基溶液,其中银络合物可优选为氰化银或另一银络合物。银电镀溶液可为电解的银冲击电镀组合物或银浸没电镀组合物或无电式银电镀组合物。冲击电镀组合物用于电化学电镀方法中,其中借助于流经引线框体或引线框体结构的电流沉积银。在浸没电镀中,银沉积于引线框体或引线框体结构的铜表面上而铜作为铜离子溶解于此溶液中。银冲击、银浸没及无电式银电镀溶液的典型组合物为所属领域的技术人员所熟知。
因此,银表面可由大体上纯(>99wt%)银或具有足够高银含量(>95wt%)的银合金组成。为制造0.1μm厚的银覆层,在含氰化物的银电镀溶液中执行电化学电镀处理5s至120s,更优选5s至60s,甚至更优选7s至30s且最优选8s至20s,例如10s。通过无氰化物的银电镀的电镀持续时间为这些值(值范围)的1.5倍至2.5倍,优选2倍。优选地以0.25A/dm2至3.0A/dm2,优选0.5A/dm2至1A/dm2执行电化学电镀。取决于银电镀溶液的类型,其优选地在(例如)范围介于10℃至60℃内的温度下操作。
在本发明的另一优选实施例中,所制造的银覆层为至多2μm厚。在一甚至更优选实施例中,银覆层为至多1.5μm厚,甚至更优选至多1μm,甚至更优选至多0.5μm,甚至更优选至多0.25μm,甚至更优选地至多0.15μm且最优选约(±0.02μm)0.1μm厚。银涂层具有可为小至至少0.005μm,甚至更优选至少0.01μm,甚至更优选地至少0.025μm,甚至更优选至少0.04μm且最优选约(±0.02μm)0.07μm的最小厚度。
在本发明的另一优选实施例中,用含有所述至少一种氢氧化物化合物的所述处理溶液处理在引线框体或引线框体结构上制造的未经处理银表面。此方法步骤优选地在将至少一个表面粘着型装置安装及接合到引线框或引线框结构(方法步骤(d))之前进行,但原则上还可在接合发生之后进行。
为执行此方法步骤,使引线框体或引线框体结构及至少一个阳极与处理溶液接触,且电压施加于充当阴极的引线框体或引线框体结构的未经处理银表面与至少一个阳极之间,以便使电流通过溶液。因此,经处理银表面展示对树脂材料(尤其用作用于制造诸如SMD的电子组件的模具材料的彼等)的经改进粘着性。
已证明此处理在银覆层的表面处产生可通过XPS(X射线光电子光谱)检测的极薄氧化银层(处理层)。已确立此处理层的厚度为0.5nm至2nm(0.0005μm至0.002μm)。
在本发明的另一优选实施例中,用处理溶液处理引线框体或引线框体结构的未经处理银表面是通过将引线框体或引线框体结构极化为阴极来进行。此方法步骤中所应用的电流密度不受特定限制。通常,阴极密度可为2A/dm2至40A/dm2,优选地4A/dm2至32A/dm2。当处理溶液仅含有至少一种氢氧化物化合物且无其它组分时(当其(例如)仅含有含氢氧化钠的水时),阴极密度将通常为8A/dm2至24A/dm2,优选地12A/dm2至16A/dm2。当处理溶液额外含有硅酸盐时,阴极密度将通常为4A/dm2至16A/dm2,优选地8A/dm2至12A/dm2。通常,更高电流密度将引起粘着性的更多改进。原则上,电流密度仅受施加于阴极与阳极之间的电压限制。
处理溶液的温度将优选地在15℃至75℃,更优选20℃至50℃且最优选35℃至45℃的范围内。
在本发明的另一优选实施例中,用处理溶液处理未经处理的银表面的持续时间不受特定限制。通常,此持续时间将在5s至300s,优选地25s至60s的范围内。通常,处理的较长持续时间将不会引起银表面与树脂材料之间的粘着性的更多改进。然而,较长持续时间可为不利的,尤其当以连续性模式进行处理时,其中经由处理浴液移动引线框体或引线框体结构,且较长处理持续时间可因此需要从浴液的一端到另一端的过长距离。因此,较短处理持续时间可通过增加阴极电流密度而实现。这可需要阳极的大小的适当增加以避免过量电压。
在本发明的另一优选实施例中,碱金属氢氧化物化合物为氢氧化钠(NaOH)及氢氧化钾(KOH)。适合的氢氧化铵化合物为具有通式NR4-nHnOH的氢氧化铵,其中各R独立地选自具有1个至12个,优选地1个至6个碳原子的烷基。优选的氢氧化物化合物为氢氧化钠及氢氧化钾。
处理溶液中的至少一种氢氧化物化合物的浓度通常为10g/l至500g/l,优选地100g/l至200g/l,例如约150g/l。如果处理溶液含有下文描述的导电性增强盐中的任一者,则较低浓度的氢氧化物通常为足够的。
在本发明的另一优选实施例中,处理溶液额外含有至少一种硅酸盐,诸如偏硅酸钠或偏硅酸钾或偏硅酸铵。还可使用倍半硅酸盐,诸如Na3HSiO4·5H2O或对应的碱盐及铵盐。优选的硅酸盐为聚硅酸盐,优选地可溶碱金属或聚硅酸铵,其可由式M2O·n SiO2描述,其中n为约1至4且M为具有通式NR4-nHn +的碱金属或铵离子,其中各R独立地为具有1个至12个,优选地1个至6个碳原子的烷基。
已发现处理溶液中的此硅酸盐的存在引起经处理银表面与树脂之间的粘着性的甚至更多改进。如果被使用,则处理溶液中的硅酸盐的浓度将通常为1g/l至100g/l,优选地10g/l至50g/l。
视情况,处理溶液可含有一或多种导电性增强盐。优选的导电性增强盐为硫酸盐及多磷酸盐,优选具有碱、铵、或碱土阳离子,例如硫酸钠或硫酸钾或三聚磷酸钠或三聚磷酸钾(Na5P3O10或K5P3O10)。还可使用对应的铵盐。此导电性增强盐可用于减少阴极(引线框体或引线框体结构)与阳极之间的电压且提高电流密度。如果被使用,则处理溶液中的导电性增强盐的浓度将通常为1g/l至100g/l,优选地10g/l至50g/l。在单独使用时,发现这些盐不具有粘着性增强效果。
处理溶液的pH为>7,优选地>10。
另外,处理溶液可含有一或多种表面活性剂,其可为离子或非离子。通过处理溶液来处理未经处理的银表面的方法步骤免除在银表面上沉积任何金属。
在本发明的另一优选实施例中,用铜抗锈污溶液处理存在于引线框或引线框结构上的任何铜表面。此溶液可为苯并三唑的水性溶液。将此溶液中的抗锈污执行5s至120s,更优选5s至60s,甚至更优选7s至30s,且最优选8s至20s,例如10s。举例来说,优选地在30℃至50℃下操作铜抗锈污溶液。如果引线框(实体)的所述两个面中的所述至少一者仅暴露经处理银表面,则抗锈污将为不必要的,以使得可省略此方法步骤。
在本发明的另一优选实施例中,具备银覆层上的处理层的引线框或引线框结构另外具备防止模具的环氧渗出的有机保护涂层。
接着将半导体装置或类似者安装到由此制造的引线框或引线框结构。随后,半导体装置与金线接合(例如)以使用已知工艺(特定来说通过TSB)接合到引线框或引线框结构。将金线焊接到引线框或引线框结构上的经处理银表面。
其后,安装到少一个半导体装置的引线框或引线框实体的核心(裸片垫)及至少一个半导体装置通过模具囊封,或至少将模具应用于安装到少一个半导体装置的引线框或引线框结构的彼面。
最后,用单一化方法处理经模具囊封的包括半导体装置的表面粘着型电子装置结构以得到单独的表面粘着型电子装置。在本发明的一个实施例中,可使用冲切、切割或锯切方法执行此单一化。
在本发明的另一优选实施例中,用于形成模具的树脂材料可为环氧树脂或环氧基模制化合物,诸如市售产品Sumitomo EME-G600TM,其由75wt%至95wt%的苯酚树脂及0.1wt%至0.5wt%的碳黑组成,或模制化合物Sumitomo EME 7351 TQTM,其由约86wt%的二氧化硅粉末、约1.0wt%的三氧化二锑、约11wt%的环氧树脂、约1.0wt%的溴化树脂及约1.0wt%的催化剂、增韧剂、脱模化合物、颜料及底涂剂组成。模制化合物还可为由约80wt%的熔融硅石、可挠性环氧树脂及硬化剂、过渡金属氧化物/氮阻燃剂、橡胶或热塑性增韧剂及硅烷组成的无溴(“生坯”)模制材料。
展示于下文中且说明实例的图式更详细的解释本发明。此解释不被视为限制本发明的范围,而仅充当其范例。
图1以俯视图展示引线框结构(引线框实体的多重面板)的第一实施例;
图2以俯视图展示包括引线框结构(多重面板;第二实施例)的表面粘着型电子装置实体(表面粘着型电子装置结构)的多重面板;
图3展示根据用于剪切施加到引线框材料的按钮的力Fshear而显示模具对引线框材料的粘着性的图表;按原样检测样本(测试流程1);
图4展示根据用于剪切施加到引线框材料的按钮的力Fshear而显示模具对引线框材料的粘着性的图表;在极热负载之后检测样本(测试流程2);
图5展示根据用于剪切施加到引线框材料的按钮的力Fshear而显示模具对引线框材料的粘着性的图表;在水分应力之后检测样本(测试流程3);
图6展示根据用于剪切施加到引线框材料的按钮的力Fshear而显示模具对引线框材料的粘着性的图表;通过测试流程1、测试流程2、测试流程3获得平均值;
图1及2展示包括多个引线框实体110的引线框结构100(待单一化以分别得到多个引线框或表面粘着型电子装置200)的实施例。图式展示引线框结构的上部面170。
图1展示第一实施例中的引线框实体110的多重面板100。此多重面板(引线框结构)包括14个引线框实体以及不涉及这些实体且归因于单一化步骤经移除的此多重面板的部分300。每一引线框实体包括具有可安装半导体装置(例如,IC芯片,图中未展示)的裸片垫的核心120及供外部连接至电路板或类似者的多个支脚130。执行从安装到核心的半导体装置到个别支脚的线接合。沿虚线140执行引线框(或在半导体装置安装且接合到引线框实体且引线框实体及半导体装置经囊封后的表面粘着型电子装置)的单一化。
图2展示引线框实体110的多重面板100,所述多重面板具有安装于其上且接合到引线框实体的半导体装置(图中未展示)且其与半导体装置一起经模具160囊封。因此,此多重面板含有表面粘着型电子装置200的多个实体,其可如沿虚线140所展示从此面板单一化。面板的残余部分300为废料。
展示于图1、2中的两个实施例皆经银涂布。展示于图1中的多重面板100完全经银涂布,因此仅暴露所展示的所述面上的经处理银表面(100%银表面覆盖),而展示于图2中的面板100几乎完全经银涂布。在此后一情况下,面板的上部边缘区域400保持不含银,因此暴露下层铜表面。除此上部边缘区域之外,由于面板(引线框体结构)已浸没至银电镀浴液中以在其上涂布银的事实,此区域不经银涂布,以使得不在此区域中电镀银。然而,由于此区域不为引线框实体110的区域的部分,此铜表面不被视为在部分暴露根据本发明的经处理银表面的条件下的铜表面区域。在此实例中,引线框实体完全经银涂布(例如,如通过由虚线140包围的区域所指示),以使得此情况下的银表面覆盖为100%及铜表面覆盖为0%。
实例
样本制备:
用展示于表1中的方法处理30cm长及5cm宽的C194铜(具有97wt%铜、3wt%铁、磷及锌的铜合金)的条带。在连续工艺步骤之间冲洗条带。银覆层沉积于铜条带上且最后通过阴极处理使用含有至少一种氢氧化物化合物的处理溶液进行处理。银覆层完全覆盖铜条带且具有如所指定的厚度。
制备三个对照样本,即:仅经银电镀(3μm厚度银覆层),但根本不进行进一步处理的第一样本(“对照#1”:“未经处理的Ag”);经银电镀(3μm厚度银覆层)且接着用含有至少一种氢氧化物化合物的处理溶液处理的第二样本(“对照#2”:“Ag-AgPrep”)及既不经银电镀还不用任何其它处理剂处理的第三样本(“对照#3”:“未经处理的Cu C194”)。在条带的两侧的整个表面处进行银电镀。
另外,使用包含银电镀及用含有至少一种氢氧化物化合物的处理溶液(“AgPrep”)处理的本发明的方法来制备六个样本(“样本#0”、“样本#1”、“样本#2”、“样本#3”、“样本#4”、“样本#5”)。这些样本的银涂层的厚度不同。样本及相关参数列于表2中。
在条带上进行处理之后,将八个塑料按钮(具有3mm直径及3mm高度的树脂材料(环氧树脂)的圆柱形按钮)模铸至所述条带的一个主侧上。在应用按钮之后,后模具固化所有条带(后模具固化:在175℃下2小时)。接着通过将其自条带剪切来测试按钮对条带的粘着性且测量剪切力Fshear[MPa]。
在第一测试流程(测试流程1)中,接着在无任何进一步处理的情况下,如通过测量剪切力Fshear制备的检测条带。
在第二测试流程(测试流程2)中,在将按钮模制在银覆层上之前热负载条带(“热负载A”、“极端热负载”)。热负载A由具有T2=300℃的峰值温度的一个热处理周期组成(首先温度线性地上升至T1=280℃,接着将温度保持在T1,接着温度线性地上升至T2,接着温度线性地降低至T3=280℃,接着将温度保持在T3,及最后温度线性地降低至环境温度)。热负载A的总持续时间为约6min。在其之后测量剪切力Fshear。
在第三测试流程(测试流程3)中,在后模具固化之后,将条带蒸汽老化且在其之后进行热负载(“热负载B”、“水分应力”)。在模制之前不进行热处理。热负载B由在93℃及93%相对湿度(93%RH)下预处理18小时组成。热负载B由各自具有260℃的峰值温度的三个热处理周期组成(首先温度线性地上升至T1=150℃,接着将温度保持在T1,接着温度线性地上升至T2=200℃,接着将温度保持在T2,接着温度进一步线性地上升至T3=260℃,及最后温度线性地降低至环境温度)。热负载B的总持续时间为约6min。在热负载B之后,测量剪切力Fshear。
测试方法:
通过测量从条带剪切掉按钮所需的力来评估剪切力Fshear。出于此目的使用通过Dage(4000加)制造的测量装置。在100mm的距离内以90°的角度及50mm/min的速率施加剪切力。将需要用以剪切掉对应按钮的力确立为剪切力Fshear(以MPa为单位)。
结果:
通过测试流程1所获得的剪切力的结果(如所制备的样本)展示于表3中且以图形方式显示于图3中(展示所测量的剪切力值的平均值及标准差的盒状图)。每一样本得到如从八个按钮获得的八个测量值。
通过测试流程2(极端热负载)获得的剪切力的结果展示于表4中且以图形方式显示于图4中(展示所测量的剪切力值的平均值及标准差的盒状图)。每一样本得到如从八个按钮获得的八个测量值。
通过测试流程3(水分应力)获得的剪切力的结果展示于表5中且以图形方式显示于图5中(展示所测量的剪切力值的平均值及标准差的盒状图)。每一样本得到如从八个按钮获得的八个测量值。
概述对所有样本进行的所有测试的结果的图表在图6中给出。展示于此图中的结果为从表3到表5获得的平均值。此图确定以下各者:
-在进行本发明的方法的所有情况下实现极佳粘着性(高剪切力),即,在银覆层沉积于样本的整个表面上方且因此不仅覆盖模具按钮与条带之间的界面的部分,且还覆盖整个界面(样本#0至样本#5)的情况下:与对照#1(整个表面经3μm银涂布)相比,如将从对照#3(整个界面由铜制成)获得的比较结果显而易见,如果此界面的仅部分将由银覆层覆盖,则将不实现更好的粘着性。
-剪切力在极薄银涂层处达到较高水准(几乎20MPa),此厚度低至0.08μm(样本#2至样本#5);即使在样本经涂布0.02μm厚的银的情况下,实现高剪切力(样本#0),所述高剪切力处于约15MPa与几乎20MPa之间,所述剪切力几乎与具有3μm厚的银覆层的对应样本(对照#2)同样高。
-至少在进行极端热负载时(测试流程2),银得到比铜更高的剪切力(对照#1相较于对照#3)。
-通过含有至少一种氢氧化物化合物的处理溶液的处理得到比无此处理高得多的剪切力(对照#1相较于对照#2)。
据此,向引线框体或引线框体结构的整个表面提供银覆层将使得在引线框表面与模具之间实现极佳粘着性为显而易见的。另外,其显现高厚度的银不为建立对模具的良好粘着性所必需的。另外确定当使用TSB时,低厚度的银还足以确保SMD与银表面的良好电子接合。
表1:工艺流程
工艺步骤 | 温度 | 持续时间 | 其它 |
1.清洁:碱性除油 | 环境 | 15s | N/A |
2.预浸(酸性活化) | 环境 | 10s | N/A |
3.银冲击(氰化银) | 环境 | 10s | 1A/dm<sup>2</sup> |
4.银处理AgPrep 26L(150g/l NaOH) | 环境 | 30s | 12A/dm<sup>2</sup> |
表2:样本
表3:剪切力-测试流程1
按钮 | 对照#1 | 对照#2 | 对照#3 | 样本#0 | 样本#1 | 样本#2 | 样本#3 | 样本#4 | 样本#5 |
1 | 8.012 | 17.510 | 16.767 | 19.811 | 21.256 | 21.142 | 20.217 | 20.601 | 20.530 |
2 | 8.573 | 20.417 | 15.731 | 20.339 | 18.618 | 19.869 | 20.097 | 20.994 | 20.443 |
3 | 11.719 | 21.072 | 16.526 | 19.894 | 20.316 | 20.592 | 20.356 | 19.782 | 20.598 |
4 | 10.087 | 18.511 | 12.395 | 18.336 | 17.782 | 18.357 | 19.651 | 18.320 | |
5 | 9.889 | 21.124 | 13.787 | 21.142 | 20.620 | 20.688 | 19.724 | 20.134 | 20.866 |
6 | 11.103 | 19.657 | 15.969 | 19.600 | 20.480 | 20.254 | 19.843 | 20.993 | 20.161 |
7 | 11.767 | 22.294 | 15.304 | 19.658 | 18.921 | 19.798 | 18.744 | 19.917 | 20.822 |
8 | 9.680 | 19.903 | 14.504 | 19.005 | 19.818 | 18.798 | 19.089 | 18.725 | 19.724 |
平均值 | 10.104 | 20.061 | 15.123 | 19.723 | 19.726 | 20.163 | 19.553 | 20.100 | 20.183 |
最大值 | 11.767 | 22.294 | 16.767 | 21.142 | 21.256 | 21.142 | 20.356 | 20.994 | 20.866 |
最小值 | 8.012 | 17.510 | 12.395 | 18.336 | 17.782 | 18.798 | 18.357 | 18.725 | 18.320 |
表4:剪切力-测试流程2
按钮 | 对照#1 | 对照#2 | 对照#3 | 样本#0 | 样本#1 | 样本#2 | 样本#3 | 样本#4 | 样本#5 |
1 | 17.131 | 21.845 | 3.360 | 14.518 | 18.033 | 21.245 | 19.557 | 20.795 | 19.857 |
2 | 17.392 | 21.082 | 2.637 | 15.403 | 16.679 | 20.778 | 20.775 | 19.607 | 17.563 |
3 | 17.097 | 20.908 | 0.000 | 16.552 | 20.574 | 20.530 | 19.588 | ||
4 | 13.995 | 18.785 | 0.000 | 12.718 | 12.292 | 18.297 | 18.011 | 18.215 | 18.991 |
5 | 18.278 | 21.864 | 0.000 | 13.928 | 12.755 | 19.075 | 21.635 | 20.007 | 20.839 |
6 | 18.291 | 20.769 | 0.000 | 14.220 | 12.770 | 20.686 | 19.541 | 19.388 | 20.581 |
7 | 16.943 | 21.638 | 0.000 | 14.147 | 13.183 | 19.781 | 20.229 | 20.375 | 19.396 |
8 | 15.747 | 17.856 | 0.000 | 11.611 | 15.915 | 19.214 | 19.502 | 19.754 | 19.806 |
平均值 | 16.859 | 20.593 | 0.750 | 13.799 | 14.772 | 19.956 | 19.893 | 19.834 | 19.578 |
最大值 | 18.291 | 21.864 | 3.360 | 15.403 | 18.033 | 21.245 | 21.635 | 20.795 | 20.839 |
最小值 | 13.995 | 17.856 | 0.000 | 11.661 | 12.292 | 18.297 | 18.011 | 18.215 | 17.563 |
表5:剪切力-测试流程3
符号说明
100 引线框结构,引线框(实体)的多重面板
110 引线框实体
120 核心
130 支脚
140 单一化路径,虚线
160 模具(树脂)
170 上部面
200 表面粘着型电子装置
300 不涉及引线框实体的部分
400 未经银涂布的面区域
Claims (14)
1.一种制造具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框结构的方法,所述方法包括以此次序进行的以下方法步骤:
(a)提供具有两个主侧的引线框体结构,所述引线框体结构仅暴露所述主侧中的每一者上的铜表面;
(b)将银覆层沉积于所述主侧中的至少一者上,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;及
(c)用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理在方法步骤(b)中产生的所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其中所述引线框体结构为阴极,由此制造包括各自具有两个面的至少两个引线框实体的引线框结构且至少部分地暴露所述经处理银表面,
其特征在于所述至少两个引线框实体中的至少一者的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或
所述至少两个引线框实体中的所述至少一者的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在部分地暴露所述经处理银表面的所述至少两个引线框实体中的每一者的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积,
其中所述引线框体结构是包括至少两个引线框体实体的多重面板,其中所述引线框体实体形成所述多重面板的部分,且其中所述引线框体实体具有引线框的外部轮廓。
2.一种制造表面粘着型电子装置的方法,所述方法包括以此次序进行的以下方法步骤:
(a)提供具有两个主侧的引线框体结构,所述引线框体结构仅暴露所述主侧中的每一者上的铜表面;
(b)将银覆层沉积于所述主侧中的至少一者上,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;
(c)用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理在方法步骤(b)中产生的所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其中所述引线框体结构为阴极,由此制造包括各自具有两个面的至少两个引线框实体的引线框结构且至少部分地暴露所述经处理银表面;
(d)在所述至少两个引线框实体中的至少一者上安装到少一个半导体装置,且将所述至少一个半导体装置接合到所述经处理银表面,其中所述接合能够在所述至少两个引线框实体中的所述至少一者与所述至少一个半导体装置之间建立电连接;
(e)使用树脂材料将所述至少两个引线框实体中的所述至少一者与所述至少一个半导体装置囊封在一起,由此形成至少一个表面粘着型电子装置结构;及
(f)自所述表面粘着型电子装置结构使所述表面粘着型电子装置单一化,
其特征在于所述至少两个引线框实体中的至少一者的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或
所述至少两个引线框实体中的所述至少一者的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在部分地暴露所述经处理银表面的所述至少两个引线框实体中的每一者的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积,
其中所述引线框体结构是包括至少两个引线框体实体的多重面板,其中所述引线框体实体形成所述多重面板的部分,且其中所述引线框体实体具有引线框的外部轮廓。
3.根据权利要求1及2中任一项所述的方法,其中所述至少两个引线框实体中的至少一者的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面且不暴露铜表面。
4.根据权利要求1及2中任一项所述的方法,其中所述银覆层为至多2μm厚。
5.根据权利要求1及2中任一项所述的方法,其中所述处理溶液额外含有至少一种硅酸盐。
6.一种制造具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框的方法,所述方法包括以此次序进行的以下方法步骤:
(a)提供具有两个主侧的引线框体,所述引线框体仅暴露所述主侧中的每一者上的铜表面;
(b)将银覆层沉积于所述主侧中的至少一者上,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;及
(c)用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理在方法步骤(b)中产生的所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其中所述引线框体为阴极,由此制造所述引线框,
其特征在于所述引线框的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或
所述引线框的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在所述引线框的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积。
7.一种具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框结构,其中所述引线框结构包括各自具有两个面的至少两个引线框实体且其中所述引线框结构由以下构成:
(i)引线框体结构,其由铜制成且具有两个主侧,所述引线框体结构仅暴露所述主侧中的每一者上的铜表面;
(ii)所述主侧中的至少一者,其经银覆层涂布,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;及
(iii)所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其另外具备可通过用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理所述引线框体结构的所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面获得的处理层,其中所述引线框体结构为阴极,
其特征在于所述至少两个引线框实体中的至少一者的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或
所述至少两个引线框实体中的所述至少一者的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在部分地暴露所述经处理银表面的所述至少两个引线框实体中的每一者的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积,
其中所述引线框体结构是包括至少两个引线框体实体的多重面板,其中所述引线框体实体形成所述多重面板的部分,且其中所述引线框体实体具有引线框的外部轮廓。
8.根据权利要求7所述的引线框结构,其中所述至少两个引线框实体中的至少一者的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面且不暴露铜表面。
9.根据权利要求7及8中任一项所述的引线框结构,其中所述银覆层为至多2μm厚。
10.一种具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框,且其中所述引线框由以下构成:
(i)引线框体,其由铜制成且具有两个主侧,所述引线框体仅暴露所述主侧中的每一者上的铜表面;
(ii)所述主侧中的至少一者,其经银覆层涂布,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;及
(iii)所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其另外具备可通过用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理所述引线框体的所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面获得的处理层,其中所述引线框体为阴极,
其特征在于所述引线框的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或
所述引线框的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在所述引线框的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积。
11.一种表面粘着型电子装置,其包括:
(A)引线框,其具有两个面且其暴露所述引线框的所述两个面中的至少一者上的经处理银表面,其中所述引线框由以下构成:
(i)引线框体,其由铜制成且具有两个主侧,所述引线框体仅暴露所述主侧中的每一者上的铜表面;
(ii)所述主侧中的至少一者,其经银覆层涂布,以使得所述主侧中的所述至少一者至少部分地暴露未经处理的银表面;及
(iii)所述主侧中的所述至少一者上的所述未经处理银表面,其另外具备可通过用含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物的处理溶液电解处理所述未经处理银表面获得的处理层,其中所述引线框体为阴极;
及
(B)至少一个半导体装置,其安装在暴露所述经处理银表面的所述引线框的所述两个面中的所述至少一者上,其中将所述至少一个半导体装置接合到所述引线框的所述两个面中的所述至少一者上的所述经处理银表面,其中所述接合能够在所述引线框与所述至少一个半导体装置之间建立电连接,
其中用树脂材料将所述至少一个半导体装置与所述引线框囊封在一起,
其特征在于所述引线框的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或
所述引线框的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在部分地暴露所述经处理银表面的所述引线框的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积。
12.根据权利要求11所述的表面粘着型电子装置,其中所述引线框的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面且不暴露铜表面。
13.根据权利要求11及12中任一项所述的表面粘着型电子装置,其中所述银覆层为至多2μm厚。
14.一种用于制造具有两个面且暴露所述两个面中的至少一者上的经处理银表面的引线框结构的方法,其中所述引线框结构包括各自具有两个面的至少两个引线框实体,所述方法包括:
-用处理溶液电解处理具有两个主侧且具备所述主侧中的至少一者上的未经处理银表面的引线框体结构,其中所述引线框体结构为阴极,所述引线框体结构仅暴露所述主侧中的每一者上的铜表面,其中所述处理溶液含有选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氢氧化铵及其混合物的至少一种氢氧化物化合物,
其特征在于所述至少两个引线框实体中的至少一者的所述两个面中的所述至少一者仅暴露所述经处理银表面或
所述至少两个引线框实体中的所述至少一者的所述两个面中的所述至少一者部分地暴露所述经处理银表面且部分地暴露所述铜表面,其中,在部分地暴露所述经处理银表面的所述至少两个引线框实体中的每一者的所述两个面中的每一者上,所述铜表面的面积小于所述经处理银表面的面积,
其中所述引线框体结构是包括至少两个引线框体实体的多重面板,其中所述引线框体实体形成所述多重面板的部分,且其中所述引线框体实体具有引线框的外部轮廓。
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