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        電鍍前進行預處理

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        電鍍前進行預處理

        發布日期:2017-04-01 09:42 來源:http://www.thedenimguy.com 點擊:

        引線框架20的制造中,電鍍前進行預處理。但是,在金屬襯底21的表面的缺陷處,由于缺陷區域的能級比無缺陷的其它區域的能級高,因此,用于形成Ni鍍層的Ni電鍍速度在缺陷區中比其它無缺陷區中要快,由于與其它區域的粘接性降低而造成鍍層表面粗糙。特別是,在缺陷區上形成的Ni鍍層表面上電鍍Pd時,在鍍Pd過程中電解液中產生的大量氫氣泡引入Pd鍍層中。這是因為Pd的淀積勢能與氫的淀積勢能相同。而且,由于存在氫氣泡引起的穿孔使Pd鍍層更容易產生缺陷。Pd鍍層中的這些缺陷使Ni鍍層氧化,因而損壞了焊線和可焊性。除這些缺陷之外,半導體制造中用的熱處理也會造成引線框架中的層間擴散,從而造成焊接缺陷。而且,熱處理會使PdZ外鍍層表面氧化,使鈀固有的良好可焊性損壞。

          

          為克服上述缺陷,已提出了如圖4所示的用預電鍍法制造的引線框架的其它實例。與圖2所示的引線框架20相比,圖4所示引線框架20'還包括在Pd鍍層23上形成的金(Au)薄膜24。據說,用抗氧化性好的金(Au)鍍覆Pd鍍層,以防止有更高可焊性的Pd鍍層23氧化。

          

          如上所述,在Pd鍍層上鍍Au以防止由半導體制造中用的熱處理造成的Pd鍍層氧化。由此提高在PCB上完成半導體封裝用的安裝中的可焊性。除鍍Au之外,金鍍層的外形對提高鍍Au的效果致關重要。但是,現有的鍍Au方法不足以在Pd鍍層上形成均勻的Au鍍層。通常Au鍍層的厚度為03毫英寸,以防止Pd氧化。遺憾的是,這種厚的Au鍍層對半導體組件用的EMC樹脂模塑會帶來負面影響,特別是,應考慮前引線框架的AuZ外鍍層與樹塑樹脂之間的粘接性時。用EMC樹脂模塑中,EMC樹脂對純金屬或合金的親合力很小。而且,由于AuPd的抗氧化能力強。因此,EMC模塑殼對Au鍍層的粘接力進一步減小,造成模塑殼脫落損壞。而且,這種Au鍍層與樹脂之間的差的粘接力造成產品可靠性降低。

          

          另一方面這種厚的Au鍍層對于制造成本也是不利的。而且作為Pd的抗氧化層而形成的Au鍍層使芯片與模具之間的粘接力也相應地降低。與常規的引線框架相比,Au鍍層在焊接時能提高焊料的浸潤性。但是,在焊接工藝中由于Au鍍層與錫(Sn)之間相互反應,在PCB上安裝之后由于外部沖擊而使Au鍍層容易破損。

          

          為解決這些問題,已提出進行局部電鍍。也就是說,只在引線外部鍍Au。但是,局部電鍍需要電鍍用的附加掩模,這就使生產成品增加,明顯降低了生產率。為此,在鈀(Pd)中間鍍層上形成Au鍍層以防止Pd鍍層氧化而又不會增加成本。

          

          美國專利5767574號披露了一種能克服上述缺陷的引線框架,它包括依次在金屬襯底上形成的Ni合金鍍層,Pd電解沉積鍍層和Pd合金層。這里Z外層的Pd合金鍍層由PdAu構成。用含Au的Z外鍍層能克服Pd氧化和用Au而造成的高成本缺陷。限制在Z外層中用Au能提高半導體封裝中與樹脂的粘接力,并使PCB上安裝后的破損可能性降至Z小。但是,在以Pd為基的Z外鍍層中鍍Au不能有效地防止氫氣泡滲入Z外層。由于Z外層中存在因氫氣泡造成的穿孔,因而損壞了對位于下面的Pd鍍層的保護功能。而且,由于存在穿孔,在熱處理中還會使焊線連接強度和引線框架的可焊性降低。

         

         


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