CN111199940A - 一种用于引线框架的涂覆料及涂覆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于引线框架的涂覆料，包括内引脚涂剂和外引脚涂剂，内引脚涂剂包括内部基底层和内部连接层；外引脚涂剂包括外部基底层、第一外部连接层、第二外部连接层和外部防护层；内部基底层为银层；内部连接层为60～90％银和10～40％镍的合金层；外部基底层为10～20％银、10～20％镍和60～70％锡的合金层；第一外部连接层为70～90％锡、1～5％钯和5～10％锑的合金层；第二外部连接层为20～40％锡、1～5％钯和60～80％锑的合金层；外部防护层为镍层。本方案提高涂覆效果，降低生产成本；提高各层之间的融合效果，提高涂覆效果，有效避免由于动电耦合现象导致的腐蚀问题，提高引线框架使用安全性。
Description
技术领域
本发明属于半导体封装技术领域，具体涉及一种用于引线框架的涂覆料及涂覆方法。
背景技术
引线框架作为集成电路的芯片载体，是一种借助于键合材料实现芯片内部电路引出端与外引脚的电气连接，形成电气回路的关键结构件，它起到了和外部导线连接的桥梁作用，绝大部分的半导体集成块中都需要使用引线框架，是电子信息产业中重要的基础材料。在引线框架加工中，一般用银(Ag)将载片区和内部引脚局部涂敷以增加它们的导电性。同时，在环氧树脂成型工艺之后，通常用焊料涂敷外部引脚以便使焊接更有效。然而当用焊料涂敷外部引脚时，焊料常会穿过封装体渗入到内部引脚上。因此，必须进行附加的、通常是湿法工艺步骤，以去除渗入到内部引脚上的焊料。由于是在环氧树脂成型工艺之后施行湿法工艺的，通常所获得的集成电路的可靠性会降低。
针对以上缺陷，开发了预涂敷框架(PPF)方法，而PPF涂覆方法存在如下缺陷：金属钯用量大，引线框架成本投入高；在钯与制成引线框架的铁合金材料之间会出现动电耦合(galvanic coupling)现象。由于动电耦合现象，引线框架还会继续被腐蚀，因此，针对上述问题，还需进一步开发新的涂覆方法。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于引线框架的涂覆料及涂覆方法。
技术方案：本发明所述的一种用于引线框架的涂覆料，包括内引脚涂剂和外引脚涂剂，所述内引脚涂剂包括内部基底层和内部连接层；所述外引脚涂剂包括外部基底层、第一外部连接层、第二外部连接层和外部防护层；
所述内部基底层为银层；内部连接层为60～90％银和10～40％镍的合金层；
所述外部基底层为10～20％银、10～20％镍和60～70％锡的合金层；第一外部连接层为70～90％锡、1～5％钯和5～10％锑的合金层；第二外部连接层为20～40％锡、1～5％钯和60～80％锑的合金层；所述外部防护层为镍层。
进一步地，作为本方案的较优实施方式，内部连接层为75％银和25％镍的合金层；
所述外部基底层为15％银、20％镍和65％锡的合金层；第一外部连接层为85％锡、5％钯和10％锑的合金层；第二外部连接层为30％锡、3％钯和67％锑的合金层；所述外部防护层为镍层。
进一步地，所述内部基底层的厚度为0.1～1mm，内部连接层为0.5～2mm；
所述外部基底层厚度为0.5～2mm，第一外部连接层为0.1～1mm；第二外部连接层为0.1～0.5mm，外部防护层为0.5～3mm。
本发明还提供了用于引线框架的涂覆料的涂覆方法，包括如下步骤：
(1)将内部基底层涂敷于引线框架的基岛以及与基岛连接的内引脚上，然后在内部基底层上涂覆内部连接层；
(2)将五分之四的外部基底层涂覆于外引脚上，然后涂覆五分之一的第一外部连接层，后将剩余的五分之一的外部基底层涂覆于第一外部连接层上，然后涂覆剩余五分之三的第一外部连接层，在第一外部连接层涂覆二分之一的第二外部连接层，然后在第二外部连接层涂覆剩余的五分之一的外部连接层，然后涂覆剩余二分之一量的第二外部连接层，最后在第二外部连接层上涂覆外部防护层。
进一步地，为保证良好的涂覆效果，在涂覆前需要将引线框架置入150～200℃的烘箱内高温烘烤1～2h。
进一步地，为保证良好的涂覆效果，涂覆过程在氮气环境下操作。
有益效果：(1)本发明全新设计了用于引线框架上的涂覆料，并公开了针对该涂覆料的使用，通过在内引脚上设计内部连接层和外引脚上的外部连接层能够实现良好的电气连接，合金材料中应用少量的钯金属，可有效提高焊料的浸润效果，提高涂覆效果，通过该组合的涂覆料不仅可以提高涂覆效果，还大大减少了金属钯用量，降低生产成本；(2)本发明设计的涂覆料在对涂覆方式进行了创新式的改变，通过各层交叉式的涂覆方式，提高了各层之间的融合效果，提高了涂覆效果，可有效避免由于动电耦合现象导致的腐蚀问题，提高引线框架的使用安全性。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：一种用于引线框架的涂覆料，包括内引脚涂剂和外引脚涂剂，所述内引脚涂剂包括内部基底层和内部连接层；所述外引脚涂剂包括外部基底层、第一外部连接层、第二外部连接层和外部防护层；
所述内部基底层为银层；内部连接层为75％银和25％镍的合金层；
所述外部基底层为15％银、20％镍和65％锡的合金层；第一外部连接层为85％锡、5％钯和10％锑的合金层；第二外部连接层为30％锡、3％钯和67％锑的合金层；所述外部防护层为镍层。
内部基底层的厚度为0.5mm，内部连接层为1.5mm；
所述外部基底层厚度为1mm，第一外部连接层为0.5mm；第二外部连接层为0.2mm，外部防护层为2mm。
上述用于引线框架的涂覆料的涂覆方法，包括如下步骤：
(1)将内部基底层涂敷于引线框架的基岛以及与基岛连接的内引脚上，然后在内部基底层上涂覆内部连接层；
(2)将五分之四的外部基底层涂覆于外引脚上，然后涂覆五分之一的第一外部连接层，后将剩余的五分之一的外部基底层涂覆于第一外部连接层上，然后涂覆剩余五分之三的第一外部连接层，在第一外部连接层涂覆二分之一的第二外部连接层，然后在第二外部连接层涂覆剩余的五分之一的外部连接层，然后涂覆剩余二分之一量的第二外部连接层，最后在第二外部连接层上涂覆外部防护层。
在涂覆前需要将引线框架置入150～200℃的烘箱内高温烘烤1～2h；涂覆过程在氮气环境下操作。
实施例2：一种用于引线框架的涂覆料，包括内引脚涂剂和外引脚涂剂，所述内引脚涂剂包括内部基底层和内部连接层；所述外引脚涂剂包括外部基底层、第一外部连接层、第二外部连接层和外部防护层；
所述内部基底层为银层；内部连接层为60％银和40％镍的合金层；
所述外部基底层为10％银、20％镍和70％锡的合金层；第一外部连接层为90％锡、1％钯和9％锑的合金层；第二外部连接层为20％锡、1％钯和79％锑的合金层；所述外部防护层为镍层。
内部基底层的厚度为0.1mm，内部连接层为2mm；
所述外部基底层厚度为0.5mm，第一外部连接层为1mm；第二外部连接层为0.1mm，外部防护层为1mm。
上述用于引线框架的涂覆料的涂覆方法，包括如下步骤：
(1)将内部基底层涂敷于引线框架的基岛以及与基岛连接的内引脚上，然后在内部基底层上涂覆内部连接层；
(2)将五分之四的外部基底层涂覆于外引脚上，然后涂覆五分之一的第一外部连接层，后将剩余的五分之一的外部基底层涂覆于第一外部连接层上，然后涂覆剩余五分之三的第一外部连接层，在第一外部连接层涂覆二分之一的第二外部连接层，然后在第二外部连接层涂覆剩余的五分之一的外部连接层，然后涂覆剩余二分之一量的第二外部连接层，最后在第二外部连接层上涂覆外部防护层。
在涂覆前需要将引线框架置入150～200℃的烘箱内高温烘烤1～2h；涂覆过程在氮气环境下操作。
实施例3：一种用于引线框架的涂覆料，包括内引脚涂剂和外引脚涂剂，所述内引脚涂剂包括内部基底层和内部连接层；所述外引脚涂剂包括外部基底层、第一外部连接层、第二外部连接层和外部防护层；
所述内部基底层为银层；内部连接层为90％银和10％镍的合金层；
所述外部基底层为20％银、20％镍和60％锡的合金层；第一外部连接层为90％锡、5％钯和5％锑的合金层；第二外部连接层为35％锡、5％钯和60％锑的合金层；所述外部防护层为镍层。
内部基底层的厚度为1mm，内部连接层为1mm；
所述外部基底层厚度为2mm，第一外部连接层为0.5mm；第二外部连接层为0.3mm，外部防护层为1.5mm。
上述用于引线框架的涂覆料的涂覆方法，包括如下步骤：
(1)将内部基底层涂敷于引线框架的基岛以及与基岛连接的内引脚上，然后在内部基底层上涂覆内部连接层；
(2)将五分之四的外部基底层涂覆于外引脚上，然后涂覆五分之一的第一外部连接层，后将剩余的五分之一的外部基底层涂覆于第一外部连接层上，然后涂覆剩余五分之三的第一外部连接层，在第一外部连接层涂覆二分之一的第二外部连接层，然后在第二外部连接层涂覆剩余的五分之一的外部连接层，然后涂覆剩余二分之一量的第二外部连接层，最后在第二外部连接层上涂覆外部防护层。
在涂覆前需要将引线框架置入150～200℃的烘箱内高温烘烤1～2h；涂覆过程在氮气环境下操作。
本发明全新设计了用于引线框架上的涂覆料，并公开了针对该涂覆料的使用可有效提高焊料的浸润效果，提高涂覆效果，通过该组合的涂覆料不仅可以提高涂覆效果，还大大减少了金属钯用量，降低生产成本；通过各层交叉式的涂覆方式，提高了各层之间的融合效果，提高了涂覆效果，可有效避免由于动电耦合现象导致的腐蚀问题，提高引线框架的使用安全性。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (6)
1.一种用于引线框架的涂覆料，其特征在于：包括内引脚涂剂和外引脚涂剂，所述内引脚涂剂包括内部基底层和内部连接层；所述外引脚涂剂包括外部基底层、第一外部连接层、第二外部连接层和外部防护层；
所述内部基底层为银层；内部连接层为60～90％银和10～40％镍的合金层；
所述外部基底层为10～20％银、10～20％镍和60～70％锡的合金层；第一外部连接层为70～90％锡、1～5％钯和5～10％锑的合金层；第二外部连接层为20～40％锡、1～5％钯和60～80％锑的合金层；所述外部防护层为镍层。
2.根据权利要求1所述用于引线框架的涂覆料，其特征在于：内部连接层为75％银和25％镍的合金层；
所述外部基底层为15％银、20％镍和65％锡的合金层；第一外部连接层为85％锡、5％钯和10％锑的合金层；第二外部连接层为30％锡、3％钯和67％锑的合金层；所述外部防护层为镍层。
3.根据权利要求1所述用于引线框架的涂覆料，其特征在于：所述内部基底层的厚度为0.1～1mm，内部连接层为0.5～2mm；
所述外部基底层厚度为0.5～2mm，第一外部连接层为0.1～1mm；第二外部连接层为0.1～0.5mm，外部防护层为0.5～3mm。
4.一种权利要求1所述用于引线框架的涂覆料的涂覆方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将内部基底层涂敷于引线框架的基岛以及与基岛连接的内引脚上，然后在内部基底层上涂覆内部连接层；
(2)将五分之四的外部基底层涂覆于外引脚上，然后涂覆五分之一的第一外部连接层，后将剩余的五分之一的外部基底层涂覆于第一外部连接层上，然后涂覆剩余五分之三的第一外部连接层，在第一外部连接层涂覆二分之一的第二外部连接层，然后在第二外部连接层涂覆剩余的五分之一的外部连接层，然后涂覆剩余二分之一量的第二外部连接层，最后在第二外部连接层上涂覆外部防护层。
5.根据权利要求4所述的涂覆方法，其特征在于：在涂覆前需要将引线框架置入150～200℃的烘箱内高温烘烤1～2h。
6.根据权利要求5所述的涂覆方法，其特征在于：涂覆过程在氮气环境下操作。
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