一种单面粗化引线框架及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单面粗化引线框架及其制备方法，对引线框架基材进行前处理单面贴膜工艺；再采用双向脉冲电流，对经过前处理的引线框架基材进行先预镀铜后电镀粗铜处理；后对所述电镀粗铜进行后处理，即完成所需单面粗化的引线框架。本发明专利技术所述方法可提高引线框架在封装过程中的可靠性，从而稳定达到MSL1的水平，使封装后的集成电路在使用过程中不会产生分层，集成电路的使用寿命可以得到保证。引线框架包括本体、粗铜层和银层，本体为铜，粗铜层将本体包裹，银层位于粗铜层部分区域上。提高引线框架在封装过程中的可靠性，使封装后的集成电路在使用过程中不会产生分层，集成电路的使用寿命可以得到保证。使用寿命可以得到保证。使用寿命可以得到保证。

【技术实现步骤摘要】
一种单面粗化引线框架及其制备方法


[0001]本专利技术涉及集成电路引线框架的电镀领域，特别是涉及引线框架电镀铜层的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来越来越多的半导体封装客户要求集成电路芯片的可靠性必须达到MSL1级的要求，其中关键的改善在于提高引线框架与封装树脂的结合强度。从原来角度出发，实现提高芯片可靠性的方法就是增加引线框架表面的粗糙度，通过机械互锁原理从而增强引线框架基材与封装树脂的结合力，避免在MSL1级可靠性试验中，出现引线框架与封装树脂分层的失效模式。

技术实现思路

[0003]本专利技术在于克服上述现有技术的缺点，提供一种单面粗化引线框架及其制备方法，提高引线框架在封装过程中的可靠性，从而稳定达到MSL1的水平，使封装后的集成电路在使用过程中不会产生分层，集成电路的使用寿命可以得到保证。
[0004]为达到上述技术要求，本专利技术采用以下方案实现：
[0005]一种可选择性粗化引线框架制备方法，包括以下过程：
[0006]将引线框架依次对所需铜材进行表面清洁处理，经预镀铜，在引线框架上沉积一定厚度的铜，可增加铜层间的结合力，再进行镀粗铜处理，从而在引线框架上沉积一定厚度均匀的粗铜，经酸洗后将镀铜表面的残留进行清洗，过预镀银目的在于之后的镀银过程中可防止银离子与铜发生置换，同时可增加银与铜的结合力，再过镀银在引线框架表面电镀一层符合厚度和外观要求的银，经退银去除引线框架表面多余的银，过酸洗中和引线框架表面残碱，通过蚀刻，保留客户所需引线框架的图案，选择性过喷砂工艺，将引线框架表面进行抛光，让铜片更美观，经铜保护在框架表面生产一层有机膜，使框架在储存、运输过程不易氧化，过银保护在框架表面生产一层有机膜，使框架在客户端上芯点胶后，银浆不会扩散，提高客户产品的可靠性，从而制备得到电镀蚀刻后的引线框架。
[0007]将镀铜完成后的引线框架使用混合溶液进行镀粗铜，混合溶液中各组分的浓度为：浓度为450～550mL/L的硫酸铜、浓度为90～110mL/L的硫酸、浓度为0.2～1.0mL/L的盐酸、浓度为15～25mL/L的PPR
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H Carrier和浓度为2～5mL/L的PPRAdditive。
[0008]混合溶液包括浓度为480ml/L的硫酸铜、浓度为100mL/L的硫酸、浓度为0.8ml/L的盐酸、浓度为18ml/L的PPR
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H Carrier和浓度为3.5ml/L的PPRAdditive；镀粗铜过程中的温度为30℃～40℃，时间为120s～200s；正向电流密度为6ASD～15ASD，脉宽为10ms～15ms；反向电流密度为12ASD～30ASD，脉宽为2ms～6ms；镀粗铜过程中使用钛基镀铑极板作为阳极。
[0009]一种可选择性粗化引线框架，采用上述所述制备方法制得，包括本体、粗铜层和银层，本体为铜，粗铜层将本体包裹，银层位于粗铜层上。粗铜层的算术平均粗糙度Sa在200
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500nm，镀银层的算术平均粗糙度Sa在200
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320m。采用钛基镀铑极板作为阳极，可以有效的
控制镀粗铜溶液中铜离子在镀粗铜过程中的稳定性。
[0010]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0011]本专利技术镀粗铜过程为可选择性的在需要镀银铜层上电镀一层粗铜，该层粗铜可以增强铜面与塑封料的结合力。同时在之后的镀银工艺站，也可使银层粗糙度增加，从而增加银层在封装过程中与塑封料的结合力，使封装过程中引线框架的铜层和银层同时与塑封料的结合力增加，提高引线框架在封装过程中的可靠性，从而稳定达到MSL1的水平，使封装后的集成电路在使用过程中不会产生分层，集成电路的使用寿命可以得到保证。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的引线框架制备流程图；
[0013]图2为本专利技术的单面镀粗铜后在45倍显微镜下铜面正面图；
[0014]图3为采用喷砂工艺处理前的QFN(0404
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0.40)028
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0001引线框架铜面在45倍显微镜下铜面正面图；
[0015]图4为采用喷砂工艺处理后的QFN(0404
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0.40)028
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0001引线框架铜面在45倍显微镜下铜面正面图；
[0016]图5为采用喷砂工艺处理前的QFN(0404
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0.40)028
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0001引线框架在测量算术平均粗糙度下形貌图；
[0017]图6为采用喷砂工艺处理后的QFN(0404
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0.40)028
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0001引线框架在测量算术平均粗糙度下形貌图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0019]实施例1
[0020]一种QFN(0404
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0.40)028
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0001可靠性引线框架粗化工艺：如图1所示，先将引线框架进行常规的脱脂、酸洗、预镀铜工艺处理，后将预镀铜后的引线框架依次使用浓度为480ml/L的硫酸铜，使用100mL/L的硫酸，使用0.8ml/L的盐酸，使用18ml/L的PPR
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HCarrier，使用3.5ml/L的PPRAdditive，在35℃的温度下，正向电流为110A，正向脉冲宽度为12mS，反向电流为220A，反向脉冲宽度为4mS，使用钛基镀铑极板作为阳极，电镀160S，铜层如图2所示，再进行压膜、曝光、显影、酸洗、预镀银、镀银、褪膜、退银、酸洗、二次压膜、二次曝光、二次显影、蚀刻、褪膜、酸洗、铜保护、银保护工艺处理，刻蚀后在铜表面形成一层均匀的算术平均粗糙度Sa在360nm左右的铜层如图3所示，镀粗铜形貌图如图5所示。
[0021]实施例2
[0022]一种QFN(0404
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0.40)028
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0001可靠性引线框架粗化工艺：如图1所示，先将引线框架进行常规的脱脂、酸洗、预镀铜工艺处理，后将预镀铜后的引线框架依次使用浓度为500ml/L的硫酸铜，使用90mL/L的硫酸，使用0.6ml/L的盐酸，使用20ml/L的PPR
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HCarrier，使用5ml/L的PPRAdditive，在35℃的温度下，正向电流为120A，正向脉冲宽度为15mS，反向电流为240A，反向脉冲宽度为3mS，使用钛基镀铑极板作为阳极，电镀180S，再进行压膜、曝光、显影、酸洗、预镀银、镀银、褪膜、退银、酸洗、二次压膜、二次曝光、二次显影、蚀刻、褪膜、喷砂、酸洗、铜保护、银保护工艺处理，刻蚀后在铜表面形成一层均匀的算术平均粗糙度Sa
在240nm左右的铜粒如图4所示，镀粗铜形貌图如图6所示。
[0023]实施例1加工得到的QFN(0404
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0.40)028
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0001引线框架样品，单面电粗铜正面在45倍显微镜下的图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单面粗化引线框架制备方法，其特征在于，包括以下过程：将引线框架依次对所需铜材进行表面清洁处理，经预镀铜，在引线框架上沉积铜，可增加铜层间的结合力，再进行镀粗铜处理，从而在引线框架上沉积均匀的粗铜，经酸洗后将镀铜表面的残留进行清洗，过预镀银目的在于之后的镀银过程中可防止银离子与铜发生置换，同时可增加银与铜的结合力，再过镀银在引线框架表面电镀一层符合厚度和外观要求的银，经退银去除引线框架表面多余的银，过酸洗中和引线框架表面残碱，通过蚀刻，保留客户所需引线框架的图案，选择性过喷砂工艺，将引线框架表面进行抛光，经铜保护在框架表面生产一层有机膜，过银保护在框架表面生产一层有机膜，使框架在客户端上芯点胶后，银浆不会扩散，从而制备得到电镀蚀刻后的引线框架，使用酸性镀铜溶液进行电镀粗化，钛基镀铑板为阳极，进行电镀粗铜，电镀粗铜时用脉冲整流器进行电流调整。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，镀粗铜的过程是将预镀铜完成后的引线框架使用混合溶液进行镀粗铜，混合溶液中各组分的浓度为：浓度为450～550mL/L的硫酸铜、浓度为90～130mL/L的硫酸、浓度为0.2～1.0mL/L的盐酸、浓度为15～25mL/L的PPR
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H Carrier和浓度为2～5mL/L的PPR Additive。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，混合溶液包括浓度为4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永辉，王正强，赵龙飞，
申请(专利权)人：华天科技宝鸡有限公司，
类型：发明
国别省市：