塑料封装外壳的制备方法技术

本发明专利技术涉及封装外壳加工技术领域，尤其涉及一种塑料封装外壳的制备方法。该制备方法包括制备金属引线框架；对金属引线框架的预设区域进行微坑刻蚀和覆膜处理；制备注塑模具，在注塑模具上加工与金属引线框架的预设区域适配的凹槽；将金属引线框架的预设区域限位在扣合的注塑模具内，通过注塑工艺形成设有金属引线框架的塑料环，其中，金属引线框架的一端伸入塑料环的环腔，另一端伸出塑料环的外侧壁；在塑料环的底部粘接金属热沉，并注塑用于盖封塑料环的盖板。该制备方法通过采用注塑工艺制备塑料环与金属热沉形成密封腔体，并对金属引线进行处理，增强其与塑料结合的气密性，不仅达到气密性密封，且提高了器件的散热性能。且提高了器件的散热性能。且提高了器件的散热性能。

【技术实现步骤摘要】
塑料封装外壳的制备方法


[0001]本专利技术涉及封装外壳加工
，尤其涉及一种塑料封装外壳的制备方法。

技术介绍

[0002]半导体器件的塑料封装外壳通常采用灌封的工艺，其流程通常为：将加工的金属引线框架镀金，在金属引线框架上焊接或粘结芯片，在芯片的镀金区域和金属引线框架表面上键合金丝做电路互连；用灌胶机把液态的热固性环氧树脂灌封芯片和金属引线框架，再加热使环氧树脂固化，使所有的缝隙都被填充，不允许有空腔，得到内部为实心的器件。上述结构中，芯片完全被热固性的环氧树脂包裹，散热性较差。若采用塑料腔体，则由于塑料与金属引线的气密性较差，影响芯片的寿命。

技术实现思路

[0003]针对以上技术问题，本专利技术提供一种塑料封装外壳的制备方法，其采用注塑工艺制备塑料环与金属热沉形成密封腔体，并对金属引线进行处理，增强其与塑料结合的气密性，不仅达到气密性密封，且提高了器件的散热性能。
[0004]为达到上述专利技术目的，本专利技术实施例采用了如下的技术方案：
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种塑料封装外壳的制备方法，具体包括以下步骤：
[0006]制备金属引线框架；
[0007]将所述金属引线框架的预设区域在酸性微蚀溶液中进行微坑刻蚀，然后覆以含有硫键的有机物分子膜；
[0008]制备注塑模具，所述注塑模具包括上模和下模，所述上、下模扣合形成环状的型腔，在所述注塑模具上加工与所述金属引线框架的预设区域适配的凹槽；
[0009]将所述金属引线框架的预设区域限位在扣合的所述注塑模具内，通过注塑工艺形成设有金属引线框架的塑料环，其中，所述金属引线框架的一端伸入所述塑料环的环腔用于与芯片键合，另一端伸出所述塑料环的外侧壁用于与外部电路连接；
[0010]在所述塑料环的底部粘接金属热沉。
[0011]该制备方法采用注塑工艺制备设有金属引线框架的塑料环，再将所得塑料环与金属热沉和盖板形成密封腔体，并同时结合对金属引线框架预设区域的微坑刻蚀和覆膜处理，金属引线框架的预设区域形成的微坑可增加其与塑料的接触表面积，覆膜后，有机物分子膜能够通过硫键同时与塑料和金属产生化学反应，使塑料与金属牢固结合，从而增强其与塑料结合的气密性，使所得塑料封装外壳不仅达到气密性密封，且提高了器件的散热性能。
[0012]优选地，所述金属引线框架通过冲制或刻蚀的方法制得。
[0013]优选地，所述金属引线框架的预设区域还设有贯通其上下表面的通孔用于所述上、下模内塑料的交联，能够增加与塑料互相咬合，在能够提高互锁的强度。
[0014]优选地，所述塑料封装外壳的制备方法还包括注塑用于盖封所述塑料环的盖板。
[0015]所述上模和下模扣合后呈台阶状，所述金属引线框架的一端设置在台阶上。
[0016]可选地，在所述下模的上表面设有2个以上用于注塑工艺中顶杆顶出成型件的顶出孔，在所述下模的下表面设有2个以上用于注塑工艺中顶杆顶出成型件的顶出孔，便于注塑后将模具内的塑料从模具中推出。
[0017]优选地，所述微坑刻蚀的步骤包括：
[0018]将所述金属引线框架的预设区域除油除渣、去除氧化膜，完成预处理；
[0019]将预处理后的所述金属引线框架的预设区域浸入酸性微蚀试剂中，55～65s后取出，水洗；所述酸性微蚀试剂中含有40～60g/L的铁氰化钾、80～120g/L的盐酸、40～60g/L的硝酸、250～350g/L的氯化铵、20～30g/L的氯化铜和50～70g/L的硫酸，溶剂为水。金属引线框架的预设区域表面经除油除渣、去除氧化膜后，其表面不连续的自然氧化膜可被去除。上述酸性微蚀试剂在特定的浸泡时间内能够能够使金属引线框架的预设区域形成微坑，增加金属引线与塑料的接触面积，并吸附一定的胺类物质，有助于金属表面与塑料之间形成锚栓结构，增加结合紧密性。
[0020]优选地，所述酸性微蚀试剂含有45～55g/L的铁氰化钾、90～110g/L的盐酸、45～55g/L的硝酸、280～320g/L的氯化铵、22～28g/L的氯化铜和55～65g/L的硫酸。各成分进一步优选的浓度为：50g/L的铁氰化钾、100g/L的盐酸、50g/L的硝酸、300g/L的氯化铵、25g/L的氯化铜和60g/L的硫酸。
[0021]优选地，所述微坑刻蚀的步骤还包括：将水洗后的所述金属引线框架的预设区域经碱性水溶液除渣、酸性水溶液活化，烘干。碱性水溶液能够中和金属引线框架的预设区域可能残存的酸性微蚀试剂，并进一步去除其表面残留的氧化疏松层，完成除渣处理。随后使用酸性水溶液，能够中和碱液，活化金属引线框架的预设区域表面，增加其对胺类物质的吸附。经碱性水溶液除渣、酸性水溶液活化后，金属引线框架的预设区域即可形成大量密布的纳米级微坑，进一步增加金属引线框架的预设区域的比表面积，增加其与塑料的接触面积。
[0022]优选地，所述碱性水溶液除渣的具体步骤为：将水洗后的所述金属引线框架的预设区域浸于25～40℃浓度为40～60g/L的烧碱溶液中4～6min，取出后迅速进行水洗。烧碱溶液的浓度可进一步优选采用50g/L。浸泡时间优选为5min。
[0023]所述酸性水溶液活化的步骤包括：将经碱性水溶液除渣的所述金属引线框架的预设区域浸于酸性水溶液中4～6min，取出后迅速进行水洗；所述酸性水溶液含有80～120g/L的硫酸、80～120g/L的磷酸和80～120g/L的草酸氨。酸性水溶液中各溶质的成分进一步优选采用100g/L的硫酸、100g/L的磷酸和100g/L的草酸氨。浸泡时间优选为5min。
[0024]在酸性微蚀试剂、碱性水溶液、酸性水溶液中浸泡后可水洗2次以上，以彻底洗去酸性微蚀试剂、碱性水溶液和酸性水溶液。
[0025]所述酸性微蚀试剂、酸性水溶液的温度优选采用25～45℃。
[0026]优选地，所述覆以含有硫键的有机物分子膜的步骤包括：将完成微坑刻蚀的所述金属引线框架的预设区域浸于55～65℃的成膜液10～15min，取出后在20s之内水洗，干燥，其中所述成膜液中含有0.4～0.8mol/L三聚硫氰酸或三聚硫氰酸三钠，5～10g/L二甲基亚砜和5～10g/L成膜树脂，溶剂为55～75％乙醇。所述成膜树脂可选自环氧树脂、酚醛树脂或胺基树脂。优选为胺基树脂。经过该覆膜操作后，经过微坑刻蚀的金属引线框架的预设区域能够形成一层厚度为70
‑
1500nm的含有硫键的氧化膜，该氧化膜内含有的硫醇类物质能够
分别与塑料和金属发生化学反应，使塑料与金属引线框架的预设区域紧密结合，达到气密效果。
[0027]优选地，所述除油除渣、去除氧化膜的步骤为：将拟处理的金属引线框架的预设区域在除油脱脂溶液中浸泡至油污脱离后，取出，用热水清洗，以去除金属引线框架的预设区域表面的油污及残留；再将除油除渣处理后的金属引线框架的预设区域浸没于10～30wt％的盐酸溶液中4～6min，用于去除金属引线框架的预设区域表面的氧化膜。所述氧化膜依据金属的种类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塑料封装外壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备金属引线框架；将所述金属引线框架的预设区域在酸性微蚀溶液中进行微坑刻蚀，然后覆以含有硫键的有机物分子膜；制备注塑模具，所述注塑模具包括上模和下模，所述上、下模扣合形成环状的型腔，在所述注塑模具上加工与所述金属引线框架的预设区域适配的凹槽；将所述金属引线框架的预设区域限位在扣合的所述注塑模具内，通过注塑工艺形成设有金属引线框架的塑料环，其中，所述金属引线框架的一端伸入所述塑料环的环腔用于与芯片键合，另一端伸出所述塑料环的外侧壁用于与外部电路连接；在所述塑料环的底部粘接金属热沉。2.根据权利要求1所述的塑料封装外壳的制备方法，其特征在于，所述金属引线框架通过冲制或刻蚀的方法制得；和/或所述金属引线框架的预设区域还设有贯通其上下表面的通孔用于所述上、下模内塑料的交联；和/或所述塑料封装外壳的制备方法还包括注塑用于盖封所述塑料环的盖板。3.根据权利要求1所述的塑料封装外壳的制备方法，其特征在于，所述上模和下模扣合后呈台阶状，所述金属引线框架的一端设置在台阶上。4.根据权利要求3所述的塑料封装外壳的制备方法，其特征在于，在所述下模的上表面设有2个以上用于注塑工艺中顶杆顶出成型件的顶出孔。5.根据权利要求1所述的塑料封装外壳的制备方法，其特征在于，在所述下模的下表面设有2个以上用于注塑工艺中顶杆顶出成型件的顶出孔。6.根据权利要求1所述的塑料封装外壳的制备方法，其特征在于，所述微坑刻蚀的步骤包括：将所述金属引线框架的预设区域除油除渣、去除氧化膜，完成预处理；将预处理后的所述金属引线框架的预设区域浸入酸性微蚀试剂中，55～65s后取出，水洗；所述酸性微蚀试剂中含...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，牛洪岭，孟玉清，王宝，梁坤龙，冯聪聪，
申请(专利权)人：河北中瓷电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：