CN116479485B - 一种高可靠性引线框架及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及引线框架技术领域,具体为一种高可靠性引线框架及其制备方法。包括以下步骤:步骤1:对铜片基体依次进行电解除油、酸洗、等离子清洗,得到预处理铜基引线框架;步骤2:将预处理铜基引线框架置于锡镀覆液中,脉冲电沉积锡层,得到引线框架A;步骤3:将引线框架A先置于镍镀覆液中,直流电沉积镍层;转移至镍钯镀覆液中,梯度直流电沉积,得到引线框架B;步骤4:将引线框架B置于银镀覆液中,脉冲电沉积银层;得到高可靠性引线框架。
Description
技术领域
本发明涉及引线框架技术领域,具体为一种高可靠性引线框架及其制备方法。
背景技术
引线框架是一种利用铜丝、铝丝等键合材料,实现芯片内部电路引出端与外引线电气连接,形成电气回路的芯片载体,起到支撑信号传输、分配功率、传导散热的作用,是电子信息产业中十分重要的基础性材料。
为了增强引线框架的装片/键合性能,通常需要对铜丝等基础引线框架进行改性,从而使得芯片和焊接丝与引线框架形成良好的扩散焊接,增强引线框架的可靠性。而改性过程通常包括合金化熔炼和镀层处理;相较于合金化熔炼改性,使用镀层处理更为方面,可以在一定程度上解决铜高温氧化腐蚀和可靠性问题。现有工艺中,对铜基引线框架的镀层处理中,存在以下缺陷:一是电镀层与金属极片之间的界面结合性差,影响引线框架的可靠性和整体稳定性降低;二是镀层的内应力高,具有一定脆性,使得引线框架的整体强度较低;三是,由于镀层存在界面作用,会影响导电性、耐腐蚀等性能,降低其传输稳定性。
综上,解决上述问题,制备一种高可靠性引线框架具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高可靠性引线框架及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种高可靠性引线框架的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:对铜片基体依次进行电解除油、酸洗、等离子清洗,得到预处理铜基引线框架;
步骤2:将预处理铜基引线框架置于锡镀覆液中,脉冲电沉积锡层,得到引线框架A;
步骤3:将引线框架A先置于镍镀覆液中,直流电沉积镍层;转移至镍钯镀覆液中,梯度直流电沉积:控制电流密度为从2~2.5A/dm2梯度降至1A/dm2,0.5A.dm-2/5min,温度从55~60℃梯度降至45℃,5℃/5min,每梯度段直流电沉积4~5分钟,去离子水冲洗,吹干,得到引线框架B;
步骤4:将引线框架B置于银镀覆液中,脉冲电沉积银层;得到高可靠性引线框架。
进一步的,步骤1中,电解除油步骤中,除油溶液包括以下组分:140~145g/L的氯化钠、35~40g/L的氢氧化钠、4~6g/L硅酸钠、2~3g/L的硫代硫酸钠;工艺参数为:控制电流密度为0.5~1A/dm2,温度为60~70℃,电解除油20~30分钟;酸洗步骤中,酸溶液包括以下组分:6~10wt%的硫酸、2~4wt%的抗坏血酸,其余为水;工艺参数为:酸洗10~20秒;等离子清洗步骤中,气氛为Ar-H2,清洗时间为100~150秒。
进一步的,步骤2中,锡镀覆液包括以下组分:150~180mL/L的甲基磺酸锡、12~16g/L的氯化锡、2~4g/L的氯化铟、140~160mL/L的甲基磺酸、75~85g/L的柠檬酸钠、0.2~0.3g/L的明胶、0.4~0.5g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸、0.1~0.3g/L的β-萘酚聚氧乙烯醚。
进一步的,步骤2中,锡层的脉冲电沉积工艺参数为:控制电流密度为1~1.5A/dm2,脉冲电流频率为80~150Hz,占空比为50~60%,温度为30~40℃,电沉积4~8s。
进一步的,步骤3中,镍镀覆液包括以下组分:20~35g/L的氯化镍、4~7g/L的氯化铟、10~15g/L的硫酸铵、5~7g/L的六氟硅酸铵、15~20g/L的甲叉二膦酸、55~60g/L的硼酸、0.5~1g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸;
镍钯镀覆液包括以下组分:45~55g/L二氯二氨基钯、15~20g/L的氯化镍、7~10g/L氯化铟、10~15g/L的硫酸铵、5~7g/L的六氟硅酸铵、10~20g/L的甲叉二膦酸、55~65g/L的硼酸、0.5~1g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸、0.3~0.5g/L的无机添加剂。
进一步的,步骤3中,镍层的直流电沉积工艺参数为:控制电流密度为2~2.5A/dm2,温度为55~60℃,直流电沉积5~10分钟。
进一步的,步骤4中,银镀覆液包括以下组分:28~32g/L的硝酸银、35~45g/L的焦硫酸钾、75~85g/L的碳酸钾、110~125g/L的3-羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、0.5~0.6g/L的乙二胺四乙酸钠、1.5~3g/L的3-巯基-1-丙磺酸钠、0.3~0.5g/L的无机添加剂。
进一步的,银层的脉冲电沉积工艺参数为:控制电流密度为0.5~1A/dm2,脉冲电流频率为100~150Hz,占空比为50~60%,温度为20~30℃,电沉积5~10秒,去离子水冲洗,吹干,得到镀银层,得到高可靠性引线框架。
进一步的,所述无机添加剂的制备方法为:
(1)将铟粉、硒粉依次加入到离子液体中,混合均匀,先在145~150℃下微波反应5~7分钟,然后在180~185℃下加热40~50分钟,冷却后,加入聚乙二醇分散均匀,得到硒代铟酸根纳米分散液;其中,铟粉、硒粉、离子液体的质量比为1:1.5:5;
(2)将硒代铟酸根纳米分散液缓慢滴加到氧化石墨烯分散液中,加入乙醇和去离子水,离心得到固体,洗涤干燥,置于H2-N2气氛中,控制热处理程序为2℃/min,升温至250~300℃,热处理2~2.5小时,得到硒化铟-还原氧化石墨烯;
(3)将硒化铟-还原氧化石墨烯、β-萘酚聚氧乙烯醚依次加入去离子水中,升温至40~50℃搅拌混合1~2小时,过滤干燥,得到无机添加剂;其中,硒化铟-还原氧化石墨烯、β-萘酚聚氧乙烯醚的质量比为1:(0.4~0.5)。
进一步的,一种高可靠性引线框架的制备方法制备得到的高可靠性引线框架。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
方案中,在铜基引线框架的表面依次镀覆锡层、镍层、钯镍层、银层,利用电镀工艺、镀液组分的控制,协同优化镀层界面,增强层与层之间的界面粘附性,从而增强可靠性;同时增强引线框架的强度、导电性和耐腐蚀性,提高其实际应用寿命。
其中,银层的设置,是为了增强引线框架的导电性、可焊性和稳定性,从而增强可靠性。但是直接镀银,银层与铜表面之间的界面性能差,附着力低,易产生脱落等问题;因此方案中通过引入具有针锥阵列状的镍层作为粘附增强增,改善银层的粘结性;同时,由于镍层是针锥阵列状层,其相较于普通平面的粘层,阻挡性能略低,因此,通过在镍层和铜层之间设置纳米锡层,从而形成(Cu,Ni)3Sn,以此增强镍层阻挡性,有效抑制铜层的扩散;同时锡层的设置可以增强焊接性。此外,为了改善镍层与银层之间的接触阻抗,进一步在镍层和银层之间设置钯镍层用于改善导电接触阻抗,增进信号传输性。
其中,锡层和银层使用脉冲电镀工艺电镀,其相较于直流电镀,分散性更好,结晶性更为细致,可以降低镀层内应力,将其设置与第一层和最后一层的工艺,可以有效缓解镍层、钯镍层直流电镀内应力,从而增强整体镀层的强度。
其中,镍层使用直流电镀工艺,通过引入硫酸铵、六氟硅酸铵用于调节镍层的晶体形状,在表面形成微纳状锥形,从而提高银层的螯合性;引入6-脒基-2-萘酚甲基磺酸增加成核性,从而得到规整的微纳状锥形镍层。同时通过梯度直流电镀工艺镀覆钯镍层,由于电流和温度的降低,使得锥形生长降低,晶粒变细,从而填补在镍层的缝隙中,降低粗糙度,有效改善了镀层的界面电阻和平整性。此外,梯度工艺降低了内应力、增强了高温封装性,增强了可靠性。
其中,锡层、镍层、钯镍层的镀覆液中引入了梯度的氯化铟,使得铟可以掺杂在每层中,铟具有高导热性,是一种热界面材料,锡层中由于铟的引入可以抑制晶须的生长,增强电子封装中的可靠性;而镍层和钯镍层中引入铟,不仅可以改善接触电阻,同时由于银和铟之间可以形成AgIn2,增强了镀层间的界面粘附;以此,通过梯度氯化铟引入增强界面结合力,同时改善界面电阻,增强引线框架的导热性。
其中,在镍层和镍钯层中引入无机添加剂,其是通过将硒化铟与氧化石墨烯原位还原负载得到硒化铟-还原氧化石墨烯后,再使用表面活性剂β-萘酚聚氧乙烯醚改性得到的。无机添加剂的引入一方面可以对存在的纳米孔隙进行封闭,改善耐腐蚀性,同时其引入可以增强涂层的耐磨性,提高整体性能。通过将硒化铟原位负载还原氧化石墨烯,增强与镀层的牢固结合性;且由于硒化铟具有较高的电子迁移率,可以优化镀层性能,降低电阻,增强导电性。而表面活性剂β-萘酚聚氧乙烯醚,不仅促进了无机颗粒的分散,同时,β-萘酚聚氧乙烯醚具有晶粒细化作用,可以优化镀层强度。
以此,通过促进整体镀层与基材之间的结合性,改善界面电阻,从而增强引线框架的整体稳定性和可靠性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以下实施例中,铜片基体的厚度为2mm;氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的片径为0.2-4μm,浓度为10mg/mL,由提供克拉玛尔;明胶货号为V900863,由西格玛提供;甲基磺酸锡的CAS号为53408-94-9;6-脒基-2-萘酚甲基磺酸CAS号为82957-06-0;氯化锡CAS号为82957-06-0、β-萘酚聚氧乙烯醚CAS号为35545-57-4、氯化铟CAS号为22519-64-8、氯化镍CAS号为7718-54-9、六氟硅酸铵CAS号为16919-19-0、硫酸铵CAS号为7783-20-2、二氯二氨基钯CAS号为14323-43-4,皆为市购。
无机添加剂的制备方法:(1)将1g铟粉、1.5g硒粉依次加入到5g氯化1-丁基-2,3-二甲基咪唑体中,混合均匀,先在150℃下微波反应5分钟,然后在180℃下加热45分钟,冷却后,加入聚乙二醇-200分散均匀,使得固含量为10mg/mL,得到硒代铟酸根纳米分散液;(2)将10mL的硒代铟酸根纳米分散液缓慢滴加到20mL浓度为10mg/mL的氧化石墨烯分散液中,加入50g乙醇和20g去离子水,离心得到固体,洗涤干燥,置于5%H2-N2气氛中,控制热处理程序为2℃/min,升温至300℃,热处理2小时,研磨得到硒化铟-还原氧化石墨烯;(3)将10g的硒化铟-还原氧化石墨烯、4.5g的β-萘酚聚氧乙烯醚依次加入100g去离子水中,升温至50℃搅拌混合1小时,过滤干燥,得到无机添加剂。
实施例1:一种高可靠性引线框架的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:将铜片基体置于除油溶液中,控制电流密度为1A/dm2,温度为65℃,电解除油20分钟;去离子水冲洗,吹干;然后置于10wt%的酸溶液中酸洗10秒,去离子水冲洗,吹干,置于Ar-H2中等离子清洗120秒,得到预处理铜基引线框架;
其中,除油溶液包括以下组分:140g/L的氯化钠、40g/L的氢氧化钠、5g/L硅酸钠、2g/L的硫代硫酸钠;
酸溶液包括以下组分:8wt%的硫酸(98%)、2wt%的抗坏血酸,其余为水对铜片基体依次进行电解除油、酸洗、等离子清洗,得到预处理铜基引线框架;
步骤2:将预处理铜基引线框架置于锡镀覆液中,控制电流密度为1.5A/dm2,脉冲电流频率为100Hz,占空比为50%,温度为35℃,脉冲电沉积5s,得到引线框架A;
其中,锡镀覆液包括以下组分:165mL/L的甲基磺酸锡、15g/L的氯化锡、3g/L的氯化铟、150mL/L的甲基磺酸、80g/L的柠檬酸钠、0.2g/L的明胶、0.5g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸、0.2g/L的β-萘酚聚氧乙烯醚;
步骤3:将引线框架A先置于镍镀覆液中,控制电流密度为2.5A/dm2,温度为60℃,直流电沉积10分钟;将其转移至镍钯镀覆液中,梯度直流电沉积:控制电流密度为从2.5A/dm2梯度降至1A/dm2,0.5A.dm-2/5min,温度从60℃梯度降至45℃,5℃/5min,每梯度段直流电沉积4分钟,去离子水冲洗,吹干,得到引线框架B;
其中,镍镀覆液包括以下组分:30g/L的氯化镍、5g/L的氯化铟、12g/L的硫酸铵、6g/L的六氟硅酸铵、15g/L的甲叉二膦酸、60g/L的硼酸、0.5g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸;
镍钯镀覆液包括以下组分:50g/L二氯二氨基钯、15g/L的氯化镍、8g/L氯化铟、10g/L的硫酸铵、7g/L的六氟硅酸铵、15g/L的甲叉二膦酸、60g/L的硼酸、0.5g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸、0.3g/L的无机添加剂;
步骤4:将引线框架B置于银镀覆液中,控制电流密度为0.6A/dm2,脉冲电流频率为100Hz,占空比为50%,温度为30℃,脉冲电沉积5秒,去离子水冲洗,吹干,得到高可靠性引线框架;
其中,银镀覆液包括以下组分:30g/L的硝酸银、40g/L的焦硫酸钾、80g/L的碳酸钾、120g/L的3-羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、0.5g/L的乙二胺四乙酸钠、2g/L的3-巯基-1-丙磺酸钠、0.3g/L的无机添加剂。
实施例2:一种高可靠性引线框架的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:将铜片基体置于除油溶液中,控制电流密度为1A/dm2,温度为65℃,电解除油20分钟;去离子水冲洗,吹干;然后置于10wt%的酸溶液中酸洗10秒,去离子水冲洗,吹干,置于Ar-H2中等离子清洗120秒,得到预处理铜基引线框架;
其中,除油溶液包括以下组分:140g/L的氯化钠、40g/L的氢氧化钠、5g/L硅酸钠、2g/L的硫代硫酸钠;
酸溶液包括以下组分:8wt%的硫酸(98%)、2wt%的抗坏血酸,其余为水对铜片基体依次进行电解除油、酸洗、等离子清洗,得到预处理铜基引线框架;
步骤2:将预处理铜基引线框架置于锡镀覆液中,控制电流密度为1.5A/dm2,脉冲电流频率为100Hz,占空比为50%,温度为40℃,脉冲电沉积4s,得到引线框架A;
其中,锡镀覆液包括以下组分:150mL/L的甲基磺酸锡、16g/L的氯化锡、4g/L的氯化铟、160mL/L的甲基磺酸、75g/L的柠檬酸钠、0.3g/L的明胶、0.5g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸、0.1g/L的β-萘酚聚氧乙烯醚;
步骤3:将引线框架A先置于镍镀覆液中,控制电流密度为2.5A/dm2,温度为60℃,直流电沉积10分钟;将其转移至镍钯镀覆液中,梯度直流电沉积:控制电流密度为从2A/dm2梯度降至1A/dm2,0.5A.dm-2/5min,温度从55℃梯度降至45℃,5℃/5min,每梯度段直流电沉积5分钟,去离子水冲洗,吹干,得到引线框架B;
其中,镍镀覆液包括以下组分:35g/L的氯化镍、7g/L的氯化铟、10g/L的硫酸铵、7g/L的六氟硅酸铵、20g/L的甲叉二膦酸、55g/L的硼酸、1g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸;
镍钯镀覆液包括以下组分:55g/L二氯二氨基钯、15g/L的氯化镍、7g/L氯化铟、10g/L的硫酸铵、7g/L的六氟硅酸铵、10g/L的甲叉二膦酸、65g/L的硼酸、1g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸、0.5g/L的无机添加剂;
步骤4:将引线框架B置于银镀覆液中,控制电流密度为0.5A/dm2,脉冲电流频率为100Hz,占空比为50%,温度为20℃,脉冲电沉积10秒,去离子水冲洗,吹干,得到高可靠性引线框架;
其中,银镀覆液包括以下组分:28g/L的硝酸银、35g/L的焦硫酸钾、75g/L的碳酸钾、110g/L的3-羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、0.5g/L的乙二胺四乙酸钠、1.5g/L的3-巯基-1-丙磺酸钠、0.5g/L的无机添加剂。
实施例3:一种高可靠性引线框架的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:将铜片基体置于除油溶液中,控制电流密度为1A/dm2,温度为65℃,电解除油20分钟;去离子水冲洗,吹干;然后置于10wt%的酸溶液中酸洗10秒,去离子水冲洗,吹干,置于Ar-H2中等离子清洗120秒,得到预处理铜基引线框架;
其中,除油溶液包括以下组分:140g/L的氯化钠、40g/L的氢氧化钠、5g/L硅酸钠、2g/L的硫代硫酸钠;
酸溶液包括以下组分:8wt%的硫酸(98%)、2wt%的抗坏血酸,其余为水对铜片基体依次进行电解除油、酸洗、等离子清洗,得到预处理铜基引线框架;
步骤2:将预处理铜基引线框架置于锡镀覆液中,控制电流密度为1A/dm2,脉冲电流频率为100Hz,占空比为50%,温度为30℃,脉冲电沉积8s,得到引线框架A;
其中,锡镀覆液包括以下组分:180mL/L的甲基磺酸锡、12g/L的氯化锡、2g/L的氯化铟、140mL/L的甲基磺酸、85g/L的柠檬酸钠、0.2g/L的明胶、0.4g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸、0.3g/L的β-萘酚聚氧乙烯醚。
步骤3:将引线框架A先置于镍镀覆液中,控制电流密度为2.5A/dm2,温度为60℃,直流电沉积10分钟;将其转移至镍钯镀覆液中,梯度直流电沉积:控制电流密度为从2.5A/dm2梯度降至1A/dm2,0.5A.dm-2/5min,温度从60℃梯度降至45℃,5℃/5min,每梯度段直流电沉积4分钟,去离子水冲洗,吹干,得到引线框架B;
其中,镍镀覆液包括以下组分:20g/L的氯化镍、4g/L的氯化铟、15g/L的硫酸铵、5g/L的六氟硅酸铵、15g/L的甲叉二膦酸、60g/L的硼酸、0.5g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸;
镍钯镀覆液包括以下组分:45g/L二氯二氨基钯、20g/L的氯化镍、10g/L氯化铟、15g/L的硫酸铵、5g/L的六氟硅酸铵、20g/L的甲叉二膦酸、55g/L的硼酸、0.5g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸、0.3g/L的无机添加剂;
步骤4:将引线框架B置于银镀覆液中,控制电流密度为1A/dm2,脉冲电流频率为100Hz,占空比为50%,温度为20℃,脉冲电沉积50秒,去离子水冲洗,吹干,得到高可靠性引线框架;
其中,银镀覆液包括以下组分:32g/L的硝酸银、35g/L的焦硫酸钾、85g/L的碳酸钾、125g/L的3-羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、0.6g/L的乙二胺四乙酸钠、3g/L的3-巯基-1-丙磺酸钠、0.3g/L的无机添加剂。
对比例1:以实施例1为对照,镍层和钯镍层使用脉冲电镀工艺,其他步骤正常;更改为:
步骤3:将引线框架A先置于镍镀覆液中,控制电流密度为3A/dm2,脉冲电流频率为100Hz,占空比为50%,温度为35℃,脉冲电沉积10s;转移至镍钯镀覆液,控制电流密度为1.5A/dm2,脉冲电流频率为100Hz,占空比为50%,温度为35℃,脉冲电沉积10s;去离子水冲洗,吹干;为引线框架B。
对比例2:以实施例1为对照,钯镍层电镀工艺与镍层相同,其他步骤正常;更改为:
步骤3:将引线框架A先置于镍镀覆液中,控制电流密度为2.5A/dm2,温度为60℃,直流电沉积10分钟;将其转移至镍钯镀覆液中,控制电流密度为2.5A/dm2,温度为60℃,直流电沉积10分钟;得到引线框架B。
对比例3:以实施例1为对照,在镍层、钯镍层不引入氯化铟,其他步骤正常。
对比例4:以实施例1为对照,不引入无机添加剂,其他步骤正常。
对比例5:以实施例1为对照,将无机添加剂使用氧化石墨烯替换,其他步骤正常。
性能测试1:将实施例和对比例制备得到的高可靠性引线框架进行强度、韧性、导电性测试;取长宽为20mm×2mm的样品,在万能力学试验机上,以拉伸速率为2mm/min,检测强度;取长宽为20mm×5mm的样品,采用数字式四探针测试仪检测电阻,并换算得到导电率;取长宽为55mm×10mm的样品,次用冲击韧性试验机测定冲击韧性;同时,对其进行湿度敏感等级测试,所得数据如下所示:
样品 | 强度(Mpa) | 韧性(J/cm2) | 导电性(%) | 可靠性 |
实施例1 | 498 | 36.4 | 92.2 | MSL-1 |
实施例2 | 486 | 35.8 | 91.3 | MSL-1 |
实施例3 | 492 | 36.1 | 90.1 | MSL-1 |
对比例1 | 430 | 28.1 | 78.3 | MSL-3 |
对比例2 | 443 | 30.6 | 82.9 | MSL-2 |
对比例3 | 456 | 31.5 | 85.7 | MSL-2 |
对比例4 | 449 | 33.9 | 87.7 | MSL-1 |
对比例5 | 463 | 34.8 | 88.4 | MSL-1 |
结果结论:由实施例1~3的数据可知:本发明提供了一种高可靠性引线框架,通过提高各镀层、基体之间的附着力,从而有效改善界面性能,增强界面结合,降低镀层和界面电阻,从而优化镀层性能,制备得到一种具有优异力学性能和导电性能的引线框架,具有高可靠性。
由对比例1~5与实施例1~3的数据对比可知,由于对比例1中,将镍层和钯镍层使用脉冲电镀工艺制备,使得镀层中的晶粒未呈现规整的针状,使得界面作用下降,从而降低了性能。对比例2中,由于未使用梯度镀钯镍,降低了界面性能。对比例3中,由于未引入氯化铟,使得镀层间界面作用下降。对比例4-5中,由于未引入无机添加剂和仅单一使用氧化石墨烯,使得性能下降。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高可靠性引线框架的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:对铜片基体依次进行电解除油、酸洗、等离子清洗,得到预处理铜基引线框架;
步骤2:将预处理铜基引线框架置于锡镀覆液中,脉冲电沉积锡层,得到引线框架A;
步骤3:将引线框架A先置于镍镀覆液中,直流电沉积镍层;转移至镍钯镀覆液中,梯度直流电沉积:控制电流密度为从2~2.5A/dm2梯度降至1A/dm2,0.5A.dm-2/5min,温度从55~60℃梯度降至45℃,5℃/5min,每梯度段直流电沉积4~5分钟,去离子水冲洗,吹干,得到引线框架B;
步骤4:将引线框架B置于银镀覆液中,脉冲电沉积银层;得到高可靠性引线框架;
镍镀覆液包括以下组分:20~35g/L的氯化镍、4~7g/L的氯化铟、10~15g/L的硫酸铵、5~7g/L的六氟硅酸铵、15~20g/L的甲叉二膦酸、55~60g/L的硼酸、0.5~1g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸;
镍钯镀覆液包括以下组分:45~55g/L二氯二氨基钯、15~20g/L的氯化镍、7~10g/L氯化铟、10~15g/L的硫酸铵、5~7g/L的六氟硅酸铵、10~20g/L的甲叉二膦酸、55~65g/L的硼酸、0.5~1g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸、0.3~0.5g/L的无机添加剂;
银镀覆液包括以下组分:28~32g/L的硝酸银、35~45g/L的焦硫酸钾、75~85g/L的碳酸钾、110~125g/L的3-羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、0.5~0.6g/L的乙二胺四乙酸钠、1.5~3g/L的3-巯基-1-丙磺酸钠、0.3~0.5g/L的无机添加剂;
所述无机添加剂的制备方法为:(1)将铟粉、硒粉依次加入到离子液体中,混合均匀,先在145~150℃下微波反应5~7分钟,然后在180~185℃下加热40~50分钟,冷却后,加入聚乙二醇分散均匀,得到硒代铟酸根纳米分散液;其中,铟粉、硒粉、离子液体的质量比为1:1.5:5;(2)将硒代铟酸根纳米分散液缓慢滴加到氧化石墨烯分散液中,加入乙醇和去离子水,离心得到固体,洗涤干燥,置于H2-N2气氛中,控制热处理程序为2℃/min,升温至250~300℃,热处理2~2.5小时,得到硒化铟-还原氧化石墨烯;(3)将硒化铟-还原氧化石墨烯、β-萘酚聚氧乙烯醚依次加入去离子水中,升温至40~50℃搅拌混合1~2小时,过滤干燥,得到无机添加剂;其中,硒化铟-还原氧化石墨烯、β-萘酚聚氧乙烯醚的质量比为1:(0.4~0.5)。
2.根据权利要求1所述的一种高可靠性引线框架的制备方法,其特征在于:步骤1中,电解除油步骤中,除油溶液包括以下组分:140~145g/L的氯化钠、35~40g/L的氢氧化钠、4~6g/L硅酸钠、2~3g/L的硫代硫酸钠;工艺参数为:控制电流密度为0.5~1A/dm2,温度为60~70℃,电解除油20~30分钟;酸洗步骤中,酸溶液包括以下组分:6~10wt%的硫酸、2~4wt%的抗坏血酸,其余为水;工艺参数为:酸洗10~20秒;等离子清洗步骤中,气氛为Ar-H2,清洗时间为100~150秒。
3.根据权利要求1所述的一种高可靠性引线框架的制备方法,其特征在于:步骤2中,锡镀覆液包括以下组分:150~180mL/L的甲基磺酸锡、12~16g/L的氯化锡、2~4g/L的氯化铟、140~160mL/L的甲基磺酸、75~85g/L的柠檬酸钠、0.2~0.3g/L的明胶、0.4~0.5g/L的6-脒基-2-萘酚甲基磺酸、0.1~0.3g/L的β-萘酚聚氧乙烯醚。
4.根据权利要求3所述的一种高可靠性引线框架的制备方法,其特征在于:步骤2中,锡层的脉冲电沉积工艺参数为:控制电流密度为1~1.5A/dm2,脉冲电流频率为80~150Hz,占空比为50~60%,温度为30~40℃,电沉积4~8s。
5.根据权利要求1所述的一种高可靠性引线框架的制备方法,其特征在于:步骤3中,镍层的直流电沉积工艺参数为:控制电流密度为2~2.5A/dm2,温度为55~60℃,直流电沉积5~10分钟。
6.根据权利要求1所述的一种高可靠性引线框架的制备方法,其特征在于:银层的脉冲电沉积工艺参数为:控制电流密度为0.5~1A/dm2,脉冲电流频率为100~150Hz,占空比为50~60%,温度为20~30℃,电沉积5~10秒,去离子水冲洗,吹干,得到镀银层,得到高可靠性引线框架。
7.根据权利要求1~6任一项所述的一种高可靠性引线框架的制备方法制备得到的高可靠性引线框架。
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