本發(fā)明屬于引線(xiàn)框架的電鍍方法領(lǐng)域，特別涉及一種鐵基材引線(xiàn)框架局部鍍銀的電鍍方法。

背景技術(shù)：

引線(xiàn)框架是半導(dǎo)體封裝的基礎(chǔ)材料，其作為集成電路的芯片載體，借助于鍵合材料(金絲、鋁絲、銅絲)實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部電路引出端與外引線(xiàn)的電氣連接，形成電氣回路的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，起到和外部導(dǎo)線(xiàn)連接的橋梁作用。其主要功能就是為電路連接、散熱、機(jī)械支撐等作用。

銀(Argentum)，為過(guò)渡金屬的一種，化學(xué)符號(hào)Ag。銀是古代就已知并加以利用的金屬之一，是一種重要的貴金屬。銀的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能很好，質(zhì)軟，富延展性。銀是銀白色的金屬，它具有很好的延展性，其導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性在所有的金屬中都是最高的。電子電器是用銀量最大的行業(yè)，其使用分為電接觸材料、復(fù)合材料和焊接材料。

銅是一種過(guò)渡元素，化學(xué)符號(hào)Cu，英文copper，原子序數(shù)29。純銅是柔軟的金屬，單質(zhì)呈紫紅色。延展性好，導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性高，因此在電纜和電氣、電子元件是最常用的材料，本發(fā)明中的銅鍍層主要作用是利用銅的導(dǎo)電性高，得到一定厚度的銅層來(lái)取代原有部分銅基材引線(xiàn)框架。

鎳是銀白色金屬，具有磁性和良好的可塑性。有良好的耐腐蝕性，本發(fā)明中的鎳鍍層主要作用是利用鎳的耐腐蝕性來(lái)提高鐵基材引線(xiàn)框架的防腐性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鐵基材引線(xiàn)框架局部鍍銀的電鍍方法，該方法電鍍的銅層能良好的電沉積在鎳鍍層和局部鍍銀層之間，解決了結(jié)合力不穩(wěn)定，出現(xiàn)脫皮、氣泡不良鍍層的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)鐵基材引線(xiàn)框架取代部分銅基材引線(xiàn)框架，并保持原有性能；使得鐵基材的防腐性能和導(dǎo)電性能大大提高，取代原有部分銅基材引線(xiàn)框架成為可能，相對(duì)就節(jié)約了成本。

本發(fā)明的一種鐵基材引線(xiàn)框架局部鍍銀的電鍍方法，包括：

(1)電解除油：將鐵基材引線(xiàn)框架置于電解溶液中電解20～30s，用水清洗，吸干水分，得到電解除油的鐵基材引線(xiàn)框架；

(2)活化處理：將步驟(1)中鐵基材引線(xiàn)框架置于含5～10wt％硫酸的活化溶液中，室溫浸泡10～20s，用水清洗，吸干水分；

(3)預(yù)鍍鎳：將步驟(2)中活化處理后的鐵基材引線(xiàn)框架置于鎳鍍液中電沉積，然后用水清洗，吸干水分；

(4)預(yù)鍍銅：將步驟(3)中得到的預(yù)鍍鎳的鐵基材引線(xiàn)框架置于堿性銅鍍液中電沉積，然后用水清洗，吸干水分；

(5)鍍銅：將步驟(4)中預(yù)鍍銅的鐵基材引線(xiàn)框架置于酸性銅鍍液中電沉積，然后用水清洗，吸干水分；

(6)防置換處理：將步驟(5)中鍍銅的鐵基材引線(xiàn)框架置于防銀置換液中4～8s，然后用水清洗，吸干水分；

(7)預(yù)鍍銀：將步驟(6)中防置換處理后的鐵基材引線(xiàn)框架置于預(yù)鍍銀液中電沉積，然后用水清洗，吸干水分；

(8)功能區(qū)鍍銀：將步驟(7)中預(yù)鍍銀的鐵基材引線(xiàn)框架的功能區(qū)用電鍍模具采用噴鍍方式在鍍銀液中電沉積2～5s，然后用水清洗，吸干水分；

(9)退鍍銀：將步驟(8)中功能區(qū)鍍銀的鐵基材引線(xiàn)框架浸入退銀液中電脫銀5～15s，然后用水清洗，吸干水分；

(10)中和：將步驟(9)中退鍍銀的鐵基材引線(xiàn)框架浸入含氨基磺酸的溶液中2～4s，然后用水清洗，吸干水分；

(11)過(guò)銅保護(hù)：將步驟(10)中中和過(guò)的鐵基材引線(xiàn)框架浸入銅保護(hù)劑溶液中4～8s，然后用水清洗，吸干水分，干燥，得到局部鍍銀的鐵基材引線(xiàn)框。

所述步驟(1)中電解溶液中電解除油粉的濃度為50～80g/l；用水清洗為：用自來(lái)水清洗。

所述步驟(2)中活化溶液為5～10wt％的硫酸；用水清洗為：用自來(lái)水清洗。

所述步驟(3)中鎳鍍液的有效組分含量為：硫酸鎳220～350g/l，氯化鎳40～60g/l，硼酸35～45g/l；鎳鍍液溫度為50～60℃，pH值為3.8～4.8，電流密度為5～25安培/平方分米；電沉積的時(shí)間為5～15s。

所述步驟(4)中堿性銅鍍液中含氰化亞銅40～60g/L，游離氰化鈉12～20g/L；堿性銅鍍液的溫度為45～55℃，pH值為12～14，電流密度為5～25安培/平方分米；電沉積的時(shí)間為4～8s。

所述步驟(5)中酸性銅鍍液的主要組分含量為：硫酸60～90g/l，五水硫酸銅180～270g/l，氯離子60～100mg/l，高速酸銅開(kāi)缸劑HBC GR MU 1～2ml/l，高速酸銅光亮劑HBC GR R1～3ml/l；電流密度為25～50安培/平方分米；電沉積的時(shí)間為20～60s，溫度為50～60℃。

所述HBC GR MU和HBC GR R的購(gòu)買(mǎi)來(lái)源為：上海瀚悅化工有限公司。

所述步驟(6)中防銀置換液的濃度為5～30ml/l，溫度為室溫。

所述防銀置換液為AG-201防銀置換液，購(gòu)買(mǎi)來(lái)源為：陶氏化學(xué)電子材料有限公司。

所述步驟(7)中預(yù)鍍銀液的主要組分含量為：金屬銀4～8g/L，游離氰化鉀1.0～2.0g/L，電流密度為0.5～2.0安培/平方分米；電沉積的時(shí)間為5～15s，溫度為室溫。

所述步驟(8)中用電鍍模具采用噴鍍方式在鍍銀液中電沉積：噴鍍頭的金屬作為陽(yáng)極，連接整流器的正極，鍍銀溶液用水泵從母槽中抽取，通過(guò)噴鍍頭中的縫隙噴出，引線(xiàn)框架連接整流器的負(fù)極，通過(guò)電鍍模具連續(xù)行進(jìn)，完成銀的電鍍。

所述步驟(8)中鍍銀液的溫度為55～65℃，其主要組分含量為：金屬銀50～80g/L，游離氰化鉀1.0～12.0g/L，開(kāi)缸鹽500ml/l，光亮劑0.5～5.0ml/l，整理劑0.5～1.0ml/l，電流密度為50～100安培/平方分米。

所述開(kāi)缸鹽為：Silver Jet 220-SE(陶氏化學(xué)電子材料有限公司)。

所述光亮劑為220光亮劑，購(gòu)買(mǎi)來(lái)源：陶氏化學(xué)電子材料有限公司；整理劑為220整理劑，購(gòu)買(mǎi)來(lái)源：陶氏化學(xué)電子材料有限公司。

所述步驟(9)中退銀液的主要組分含量為：退鍍粉70～90g/L，氫氧化鉀35～45g/L，pH值為9.0～11.0；電脫銀的溫度為30～45℃。

所述步驟(10)中含氨基磺酸的溶液中氨基磺酸的含量為20～50g/L，溫度為室溫。

所述步驟(11)中過(guò)銅保護(hù)的溫度為30～45℃；銅保護(hù)劑溶液的濃度為20～50ml/l。

所述銅保護(hù)劑溶液為CUPROTEC的銅保護(hù)劑溶液，購(gòu)買(mǎi)來(lái)源為：陶氏化學(xué)電子材料有限公司。

所述步驟(3)～(11)中用水清洗為：用去離子水清洗。

所述步驟(1)～(11)中吸干水分為：用吸水海棉吸干。

所述步驟(11)中干燥為：用風(fēng)刀吹干后進(jìn)入烘箱烘干。

本發(fā)明中的銀鍍層主要作用是確保引絲框架與半導(dǎo)體芯片的粘合和與金絲的鍵合強(qiáng)度優(yōu)異。其中，粘合在引絲框架的載片區(qū)，鍵合在引絲框架的鍵合區(qū)。

本發(fā)明的鐵基材引線(xiàn)框架局部鍍銀的電鍍工藝，其包括以下步驟：電解除油，活化處理，預(yù)鍍鎳，預(yù)鍍銅，鍍銅，防置換處理，預(yù)鍍銀功能區(qū)選擇電鍍銀然后進(jìn)行退鍍銀、中和和過(guò)銅保護(hù)，即完成引線(xiàn)框架的電鍍。本發(fā)明電鍍的銅層能良好的電沉積在鎳鍍層和局部鍍銀層之間，解決了結(jié)合力不穩(wěn)定，出現(xiàn)脫皮、氣泡不良鍍層的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)鐵基材引線(xiàn)框架取代部分銅基材引線(xiàn)框架，并保持原有性能，使得銅鍍層厚度為0.80～1.5μm，局部鍍銀鍍層為1.4-2.5μm，產(chǎn)品均能滿(mǎn)足客戶(hù)的使用條件。鎳鍍層厚度達(dá)到0.10～0.30μm，銅鍍層厚度達(dá)到0.80～1.5μm后，使得鐵基材的防腐性能和導(dǎo)電性能大大提高，取代原有部分銅基材引線(xiàn)框架成為可能，相對(duì)就節(jié)約了成本。

有益效果

(1)本發(fā)明的方法解決了引線(xiàn)框架結(jié)合力不穩(wěn)定，出現(xiàn)脫皮、氣泡不良鍍層的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)鐵基材引線(xiàn)框架在保持原有性能的同時(shí)，取代部分銅基材引線(xiàn)框架；

(2)本發(fā)明的方法進(jìn)行局部鍍銀，在后續(xù)的半導(dǎo)體封裝中需要用銀層的載片區(qū)和鍵合區(qū)電鍍銀，大大節(jié)約了銀的用量；

(3)本發(fā)明的方法使得鐵基材的防腐性能和導(dǎo)電性能大大提高，相對(duì)就節(jié)約了成本。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。

實(shí)施例1

(1)電解除油：將引線(xiàn)框架放入電解溶液(具體組成：電解除油粉80g/l)中電解20s，然后用自來(lái)水清洗后用吸水海棉吸干；

(2)活化處理：將電解除油后的引線(xiàn)框架放入含硫酸(10％)的活化溶液(具體組分及組成：硫酸10wt％)中在室溫下浸泡10s，然后用自來(lái)水清洗，再用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；

(3)預(yù)鍍鎳：將活化處理過(guò)的引線(xiàn)框架放入鎳鍍液中電沉積5s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；其中，鎳鍍液有效組分含量為：硫酸鎳220g/l，氯化鎳40g/l，硼酸35g/l，鎳鍍液溫度為50℃，pH值為3.8，電流密度為5安培/平方分米；

(4)預(yù)鍍銅：將鍍過(guò)鎳的引線(xiàn)框架放入堿性銅鍍液中電沉積8s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；其中，預(yù)鍍銅鍍液中含氰化亞銅40g/L，游離氰化鈉12g/L；堿性銅鍍液的溫度為45℃，pH值為12，電流密度為5安培/平方分米；

(5)鍍銅：將已預(yù)鍍銅的引線(xiàn)框架放入酸性銅鍍液中電沉積25s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；其中，銅鍍液的溫度為50℃，其主要組分含量為：硫酸60g/l，五水硫酸銅180g/l，氯離子60mg/l，HBC GR MU1ml/l，HBC GR R 1ml/l，電流密度為25安培/平方分米；

(6)防置換處理：將已鍍完銅的引線(xiàn)框架浸泡在含商品名為AG-201防銀置換液中8s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；AG-201防銀置換劑的含量為5ml/l，溫度為室溫；

(7)預(yù)鍍銀：將防置換處理過(guò)的引線(xiàn)框架放入預(yù)鍍銀液中電沉積6s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；預(yù)鍍銀溫度為室溫，其主要組分含量為：金屬銀4g/L，游離氰化鉀1.0g/L，電流密度為0.5安培/平方分米；

(8)功能區(qū)選擇電鍍銀：將已預(yù)鍍銀的引線(xiàn)框架的功能區(qū)用電鍍模具采用噴鍍方式在鍍銀液中電沉積2s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；選擇電鍍銀溫度為55℃，其主要組分含量為：金屬銀50g/L，游離氰化鉀1.0g/L，開(kāi)缸鹽500ml/l，220光亮劑5.0ml/l，220整理劑1.0ml/l，電流密度為50安培/平方分米；

(9)退鍍銀：將已局部鍍銀的引線(xiàn)框架浸入退銀液中進(jìn)行電脫銀15s，使引線(xiàn)框架的非功能區(qū)無(wú)銀層存在，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；退鍍銀溫度為30℃，其主要組分含量為：退鍍粉90g/L，氫氧化鉀35g/L，pH值為9.0；

(10)中和：將已退完銀的引線(xiàn)框架浸泡在含氨基磺酸的溶液中2s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；中和溫度為室溫，其主要組分含量為氨基磺酸20g/L；

(11)過(guò)銅保護(hù)：將中和過(guò)的引線(xiàn)框架浸泡在含商品名為CUPROTEC的銅保護(hù)劑溶液中4s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；最后用風(fēng)刀吹干進(jìn)入烘箱烘干后即完成引線(xiàn)框架的電鍍；過(guò)銅保護(hù)的溫度為30℃，其主要組分含量為CUPROTEC的銅保護(hù)劑50ml/l。

實(shí)施例2

電解除油：將引線(xiàn)框架放入電解溶液(具體組成：電解除油粉50g/l)中電解28s，然后用自來(lái)水清洗后用吸水海棉吸干；

(2)活化處理：將電解除油后的引線(xiàn)框架放入含硫酸(5％)的活化溶液(具體組分及組成：硫酸5wt％)中在室溫下浸泡15s，然后用自來(lái)水清洗，再用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；

(3)預(yù)鍍鎳：將活化處理過(guò)的引線(xiàn)框架放入鎳鍍液中電沉積12s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；其中，鎳鍍液有效組分含量為：硫酸鎳350g/l，氯化鎳60g/l，硼酸45g/l，鎳鍍液溫度為60℃，pH值為4.8，電流密度為25安培/平方分米；

(4)預(yù)鍍銅：將鍍過(guò)鎳的引線(xiàn)框架放入堿性銅鍍液中電沉積4s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；其中，預(yù)鍍銅鍍液中含氰化亞銅60g/L，游離氰化鈉20g/L；堿性銅鍍液的溫度為55℃，pH值為14，電流密度為25安培/平方分米；

(5)鍍銅：將已預(yù)鍍銅的引線(xiàn)框架放入酸性銅鍍液中電沉積60s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；其中，銅鍍液的溫度為60℃，其主要組分含量為：硫酸90g/l，五水硫酸銅270g/l，氯離子100mg/l，HBC GR MU2ml/l，HBC GR R 3ml/l，電流密度為50安培/平方分米；

(6)防置換處理：將已鍍完銅的引線(xiàn)框架浸泡在含商品名為AG-201防銀置換液中4s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；AG-201防銀置換劑的含量為30ml/l，溫度為室溫；

(7)預(yù)鍍銀：將防置換處理過(guò)的引線(xiàn)框架放入預(yù)鍍銀液中電沉積15s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；預(yù)鍍銀溫度為室溫，其主要組分含量為：金屬銀9g/L，游離氰化鉀2.0g/L，電流密度為2.0安培/平方分米；

(8)功能區(qū)選擇電鍍銀：將已預(yù)鍍銀的引線(xiàn)框架的功能區(qū)用電鍍模具采用噴鍍方式在鍍銀液中電沉積5s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；選擇電鍍銀溫度為65℃，其主要組分含量為：金屬銀80g/L，游離氰化鉀12.0g/L，開(kāi)缸鹽500ml/l，220光亮劑0.5ml/l，220整理劑0.5ml/l，電流密度為100安培/平方分米；

(9)退鍍銀：將已局部鍍銀的引線(xiàn)框架浸入退銀液中進(jìn)行電脫銀5s，使引線(xiàn)框架的非功能區(qū)無(wú)銀層存在，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；退鍍銀溫度為45℃，其主要組分含量為：退鍍粉70g/L，氫氧化鉀45g/L，pH值為11.0；

(10)中和：將已退完銀的引線(xiàn)框架浸泡在含氨基磺酸的溶液中4s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；中和溫度為室溫，其主要組分含量為氨基磺酸50g/L；

(11)過(guò)銅保護(hù)：將中和過(guò)的引線(xiàn)框架浸泡在含商品名為CUPROTEC的銅保護(hù)劑溶液中8s，然后用去離子水清洗后用吸水海棉吸干；最后用風(fēng)刀吹干進(jìn)入烘箱烘干后即完成引線(xiàn)框架的電鍍；過(guò)銅保護(hù)的溫度為45℃，其主要組分含量為CUPROTEC的銅保護(hù)劑20ml/l。