CN102817055B - 引线框超薄镀钯镀金工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种引线框超薄镀钯镀金工艺，包括以下步骤：电解除油、引线框架基体活化处理、电沉积镀镍层、镍层活化处理、电沉积镀钯薄层、高频脉冲电沉积镀金薄层：将镀钯后的引线框架基体放入金镀液中电沉积10～20s,然后用金回收水清洗再吹干、过金保护，即可。本发明在确保测试试验通过的前提下，形成超薄的金、钯镀层，电镀的钯层厚度为0.02～0.1um，远低于现有工艺电镀的钯层厚度2～5um，电镀的金层厚度为0.003～0.01um，远低于现有工艺电镀的金层厚度0.3～1.2um，保证原有钯镀层和金镀层的优良性能的同时，减少了金、钯的消耗，极大的降低贵金属使用，有效的提高金属利用率，节约成本。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种引线框电镀工艺，特别地涉及一种引线框超薄镀钯镀金工艺，属于集成电路芯片加工制造技术领域。
【背景技术】
金具有极高的化学稳定性，不溶于普通酸，只溶于王水，因此金镀层耐蚀性强，有良好的抗变色能力，并且镀层延展性好，易抛光，故常用作装饰性镀层，如镀首饰、钟表零件、艺术品等。金的导电性好，易焊接，耐高温，金的导热率为银的70%。因而广泛用于精密仪器仪表、印刷版、集成电路、军用电子管壳、电接点等要求电参数性能长期稳定的零件的电镀。
钯是一种优良的电接触材料(电阻系数为0.099Ωmm/m)。镀层厚度一般是2～5μm。钯镀层焊接性好，钯镀层是一种有效的扩散阻挡层，高频元件往往用钯做中间层，以防止基体金属向外表面扩散。钯镀层的主要缺点是对某些有机物特别敏感，表面易形成“褐粉”，使接触电阻大大增加。
采用现有工艺的引线框架，钯镀层厚度为2～5μm，金镀层厚度要达到0.3-1.2μm以上才能满足客户的产品试验要求，通常增加金/钯层厚度可以提高引线框架的质量和可靠性。但是，随着贵金属价格的不断上涨，成本也随之提高。这样，就在技术上面临着如何既能降低金/钯层厚度节省成本又保持甚至提高引线框架的质量和可靠性的挑战。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种保证原有钯镀层和金镀层的优良性能的同时减小钯镀层和金镀层厚度、降低贵金属消耗，节约成本的引线框超薄镀钯镀金工艺。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于包括以下步骤：
a、电解除油：将引线框架基体放入电解溶液中电解20～30s，然后用自来水清洗吹干；
b、引线框架基体活化处理：将电解除油的引线框架基体放入室温的活化溶液中浸泡10～20s，然后用自来水清洗，再用去离子水清洗吹干；
c、电沉积镀镍层：将活化处理过的引线框架基体放入镍镀液中电沉积50～60s，然后用去离子水清洗，吹干引线框架；
d、镍层活化处理：将镀镍层的引线框架基体放入镍活化溶液中浸泡5-12s，然后用去离子水清洗再吹干；
e、电沉积镀钯薄层：将镍活化后的引线框架基体放入钯镀液中电沉积10～20s,然后用去离子水清洗再吹干；
f、高频脉冲电沉积镀金薄层：将镀钯后的引线框架基体放入金镀液中电沉积10～20s,然后用金回收水清洗再吹干；
g、过金保护：将镀金的引线框架放入金保护溶液中浸泡5-20s，然后用去离子水清洗吹干，即得超薄钯镀层金镀层的引线框架。
如上所述的引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于所述的电解溶液含碱性脱脂剂，所述的碱性脱脂剂由除油粉和湿润剂组成，所述的除油粉的含量为60～80g/L，电解的电流密度为5～25安培/平方分米，电解溶液的温度为50～60℃。
上述碱性脱脂剂的商品名为Ronaclean DLF，市售可得。
如上所述的引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于所述的活化溶液为酸性除氧化剂，含开缸盐80～120g/L，所述的开缸盐为导电活化盐。
上述酸性氧化剂所含开缸盐的商品名Actronal 988开缸盐，市售可得。
如上所述的引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于所述镍镀液含氨基磺酸鎳50～70g/L，含硼酸35～55g/L，镍镀液温度为50～60℃，pH值为3.5～4.5，电镀的电流密度为5～25安培/平方分米。
如上所述的引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于所述的电镀镍层的厚度为0.5～2μm。
如上所述的引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于所述的镍活化溶液含镍活化剂100～200ml/L，含硫酸10～30ml/L，镍活化溶液的温度为室温。
本发明所用镍活化剂的商品名为PC-1镍活化剂，市售可得。
如上所述的引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于所述的钯镀液含钯盐溶液50～70ml/L，开缸盐250～500ml/L，钯镀液的温度为40～50℃，pH值为7.2～8.0，电流密度为1～10安培/平方分米。
上述的钯盐溶液为Palladure 200（罗门哈斯电子材料钯溶液，市售可得），所述的开缸盐为Palladure 200开缸盐（市售可得）。
上述钯镀液中钯含量要控制在5.0～7.0g/L，钯镀液的比重控制在5～15，钯镀液的比重可以由Palladure导电盐调整（Palladure导电盐市售可得）。
如上所述的引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于所述的金镀液含预镀金开缸剂850～950ml/L，氰化金钾2.2～3.6g/L，所述的金镀液的温度为40～45℃，pH值为3.5～4.0，电流密度为3～10安培/平方分米。所述的预镀金开缸剂的商品名为Auro Strike GP-3 SEA（市售可得）。
上述金镀液的金含量控制在1.0～3.0g/L，金镀液的比重控制在8～12，可以用商品名为Auro Strike GP-3SEA导电盐来调整，该导电盐市售可得。
本发明中清洗金镀层的金回收水为RO水，即反渗透水。
如上所述的引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于所述的金保护溶液的温度为20～40℃，pH值为2.0～3.5。
上述金保护溶液含有商品名为PostDip XP-680823-B MU（市售可得）的组份140～160ml/L,商品名为PostDip XP-680823-BAntifoam（市售可得）的组分5～20ml/L。
本发明中出于节约成本的考虑，还可以在电沉积镀钯薄层后，用RO水清洗引线框架基体后再用清水冲洗，所述RO水为反渗透水。
本发明与现有技术相比，有以下优点：
本发明电镀的钯镀层外观光亮银白，结晶细致平滑，连接性和可焊性好，可代替引线框架的内部引线和衬垫的镀银以及外部引线的镀锡，钯比银、锡便宜，降低了贵金属银和锡的使用；镀钯之后再镀薄金镀层，可使接触电阻稳定，并且在插拔时，金镀层的自润滑作用，可以提高耐磨性。
本发明在确保测试试验通过的前提下，形成超薄的金、钯镀层，电镀的钯层厚度为0.02～0.1um，远低于现有工艺电镀的钯层厚度2～5um，电镀的金层厚度为0.003～0.01um，远低于现有工艺电镀的金层厚度0.3～1.2um，保证原有钯镀层和金镀层的优良性能的同时，减少了金、钯的消耗，极大的降低贵金属使用，有效的提高金属利用率，节约成本。
此工艺适合于特殊要求的工业产品及饰品的表面处理，可代替镀金层用于仪表中的导电环、电位计、电刷等电接触元件；可用于导电件、电子元器件镀银后防银变色表层。
【具体实施方式】
下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述：
一种引线框超薄镀钯镀金工艺，其包括以下步骤：
a、电解除油：将引线框架基体放入含有除油粉60～80g/L的碱性脱脂剂电解溶液中，在电流密度为5～25安培/平方分米，电解溶液温度为50～60℃下电解20～30s，然后用自来水清洗引线框架基体再吹干；
b、引线框架基体活化处理：将电解除油的引线框架基体放入室温的含开缸盐80～120g/L的酸性氧化剂溶液中浸泡10～20s，然后用自来水清洗引线框架基体，再用去离子水清洗吹干；
c、电沉积镀镍层：将活化处理过的引线框架基体放入含氨基磺酸鎳50～70g/L，硼酸35～55g/L，温度为50～60℃，pH值为3.5～4.5的镍镀液中以5～25安培/平方分米的电流密度电沉积50～60s，使电镀镍层的厚度为0.5～2μm，然后用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
d、镍层活化处理：将镀镍层的引线框架基体放入含镍活化剂100～200ml/L，硫酸10～30ml/L，温度为室温的镍活化溶液中浸泡5-12s，然后用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
e、电沉积镀钯薄层：将镍活化后的引线框架基体放入含Palladure 200罗门哈斯电子材料钯溶液50～70ml/L，Palladure 200开缸盐250～500ml/L，温度为40～50℃，pH值为7.2～8.0，电流密度为1～10安培/平方分米的钯镀液中电沉积10～20s,用钯回收水清洗后再用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
f、高频脉冲电沉积镀金薄层：将镀钯后的引线框架基体放入含预镀金开缸剂850～950ml/L，氰化金钾2.2～3.6g/L，温度为40～45℃，pH值为3.5～4.0的金镀液中以电流密度3～10安培/平方分米电沉积10～20s,得到完成电镀的引线框架，然后用金回收水清洗引线框架再吹干；
g、过金保护：将镀金的引线框架放入含PostDip XP-680823-B MU140～160ml/L,PostDip XP-680823-B Antifoam 5～20ml/L，温度为20～40℃，pH值为2.0～3.5的金保护溶液中浸泡5～20s，然后用去离子水清洗吹干，即得超薄钯镀层金镀层的引线框架。
以上工艺为浸镀工艺，可在常用设备如电镀槽中完成。
下面通过实施例来进一步说明本发明：
实施例1：
将引线框架基体放入含有除油粉60g/L的碱性脱脂剂电解溶液中，在电流密度为5安培/平方分米，电解溶液温度为50℃下电解30s，然后用自来水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入室温的含开缸盐80g/L的酸性氧化剂溶液中浸泡20s，然后用自来水清洗引线框架基体，再用去离子水清洗吹干；
将上述的引线框架基体放入含氨基磺酸鎳50g/L，硼酸55g/L，温度为50℃，pH值为4.5的镍镀液中以5安培/平方分米的电流密度电沉积60s，使电镀镍层的厚度为0.5～2μm，然后用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入含镍活化剂100ml/L，硫酸10ml/L，温度为室温的镍活化溶液中浸泡5s，然后用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入含Palladure 200罗门哈斯电子材料钯溶液50ml/L，Palladure 200开缸盐250ml/L，温度为50℃，pH值为7.2，电流密度为1安培/平方分米的钯镀液中电沉积10s,用钯回收水清洗后再用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入含预镀金开缸剂850ml/L，氰化金钾2.2g/L，温度为40℃，pH值为4.0的金镀液中以电流密度3安培/平方分米电沉积10s,得到完成电镀的引线框架，然后用金回收水清洗引线框架再吹干；
最后，将上述的引线框架放入含PostDip XP-680823-B MU140ml/L,PostDip XP-680823-B Antifoam 5ml/L，温度为20℃，pH值为3.5的金保护溶液中浸泡20s，然后用去离子水清洗吹干，即得超薄钯镀层金镀层的引线框架。
实施例1工艺所镀的钯层厚度为0.02～0.08um，所镀金层厚度为0.003～0.007um。
实施例2：
将引线框架基体放入含有除油粉70g/L的碱性脱脂剂电解溶液中，在电流密度为10安培/平方分米，电解溶液温度为55℃下电解25s，然后用自来水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入室温的含开缸盐100g/L的酸性氧化剂溶液中浸泡15s，然后用自来水清洗引线框架基体，再用去离子水清洗吹干；
将上述的引线框架基体放入含氨基磺酸鎳60g/L，硼酸45g/L，温度为55℃，pH值为4.0的镍镀液中以15安培/平方分米的电流密度电沉积55s，使电镀镍层的厚度为0.5～2μm，然后用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入含镍活化剂150ml/L，硫酸20ml/L，温度为室温的镍活化溶液中浸泡9s，然后用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入含Palladure 200罗门哈斯电子材料钯溶液60ml/L，Palladure 200开缸盐380ml/L，温度为45℃，pH值为7.6，电流密度为5安培/平方分米的钯镀液中电沉积15s,用钯回收水清洗后再用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入含预镀金开缸剂900ml/L，氰化金钾2.9g/L，温度为43℃，pH值为3.8的金镀液中以电流密度6安培/平方分米电沉积15s,得到完成电镀的引线框架，然后用金回收水清洗引线框架再吹干；
最后，将上述的引线框架放入含PostDip XP-680823-B MU150ml/L,PostDip XP-680823-B Antifoam 12ml/L，温度为30℃，pH值为3.0的金保护溶液中浸泡15s，然后用去离子水清洗吹干，即得超薄钯镀层金镀层的引线框架。
实施例2工艺所镀的钯层厚度为0.02～0.01um，所镀金层厚度为0.003～0.01um。
实施例3：
将引线框架基体放入含有除油粉80g/L的碱性脱脂剂电解溶液中，在电流密度为25安培/平方分米，电解溶液温度为60℃下电解20s，然后用自来水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入室温的含开缸盐120g/L的酸性氧化剂溶液中浸泡10s，然后用自来水清洗引线框架基体，再用去离子水清洗吹干；
将上述的引线框架基体放入含氨基磺酸鎳70g/L，硼酸35g/L，温度为60℃，pH值为3.5的镍镀液中以25安培/平方分米的电流密度电沉积50s，使电镀镍层的厚度为0.5～2μm，然后用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入含镍活化剂200ml/L，硫酸30ml/L，温度为室温的镍活化溶液中浸泡12s，然后用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入含Palladure 200罗门哈斯电子材料钯溶液70ml/L，Palladure 200开缸盐500ml/L，温度为40℃，pH值为8.0，电流密度为10安培/平方分米的钯镀液中电沉积20s,用钯回收水清洗后再用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入含预镀金开缸剂950ml/L，氰化金钾3.6g/L，温度为45℃，pH值为3.5的金镀液中以电流密度10安培/平方分米电沉积20s,得到完成电镀的引线框架，然后用金回收水清洗引线框架再吹干；
最后，将上述的引线框架放入含PostDip XP-680823-B MU160ml/L,PostDip XP-680823-B Antifoam 20ml/L，温度为40℃，pH值为2.0的金保护溶液中浸泡5s，然后用去离子水清洗吹干，即得超薄钯镀层金镀层的引线框架。
实施例3工艺所镀的钯层厚度为0.04～0.1um，所镀金层厚度为0.004～0.01um。
实施例4：
将引线框架基体放入含有除油粉70g/L的碱性脱脂剂电解溶液中，在电流密度为151安培/平方分米，电解溶液温度为60℃下电解25s，然后用自来水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入室温的含开缸盐90g/L的酸性氧化剂溶液中浸泡13s，然后用自来水清洗引线框架基体，再用去离子水清洗吹干；
将上述的引线框架基体放入含氨基磺酸鎳65g/L，硼酸40g/L，温度为55℃，pH值为3.5的镍镀液中以10安培/平方分米的电流密度电沉积55s，使电镀镍层的厚度为0.5～2μm，然后用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入含镍活化剂180ml/L，硫酸25ml/L，温度为室温的镍活化溶液中浸泡10s，然后用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入含Palladure 200罗门哈斯电子材料钯溶液65ml/L，Palladure 200开缸盐450ml/L，温度为45℃，pH值为7.5，电流密度为7安培/平方分米的钯镀液中电沉积15s,用钯回收水清洗后再用去离子水清洗引线框架基体再吹干；
将上述的引线框架基体放入含预镀金开缸剂900ml/L，氰化金钾2.6g/L，温度为45℃，pH值为3.5的金镀液中以电流密度5安培/平方分米电沉积15s,得到完成电镀的引线框架，然后用金回收水清洗引线框架再吹干；
最后，将上述的引线框架放入含PostDip XP-680823-B MU155ml/L,PostDip XP-680823-B Antifoam 15ml/L，温度为35℃，pH值为2.5的金保护溶液中浸泡10s，然后用去离子水清洗吹干，即得超薄钯镀层金镀层的引线框架。
实施例4工艺所镀的钯层厚度为0.03～0.09um，所镀金层厚度为0.004～0.09um。
Claims (5)
1.一种引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于包括以下步骤：
a、电解除油：将引线框架基体放入电解溶液中电解20～30s，然后用自来水清洗吹干；
b、引线框架基体活化处理：将电解除油的引线框架基体放入室温的活化溶液中浸泡10～20s，然后用自来水清洗，再用去离子水清洗吹干；
c、电沉积镀镍层：将活化处理过的引线框架基体放入镍镀液中电沉积50～60s，然后用去离子水清洗再吹干；
d、镍层活化处理：将镀镍层的引线框架基体放入镍活化溶液中浸泡5-12s，然后用去离子水清洗再吹干；
e、电沉积镀钯薄层：将镍活化后的引线框架基体放入钯镀液中电沉积10～20s,然后用去离子水清洗再吹干；
f、高频脉冲电沉积镀金薄层：将镀钯后的引线框架基体放入金镀液中电沉积10～20s,然后用金回收水清洗再吹干；
g、过金保护：将镀金的引线框架基体放入金保护溶液中浸泡5-20s，然后用去离子水清洗吹干，即得超薄钯镀层金镀层的引线框架；
其中所述的镍镀液含氨基磺酸鎳50～70g/L，含硼酸35～55g/L，镍镀液温度为50～60℃，pH值为3.5～4.5，电流密度为5～25安培/平方分米；
其中所述的钯镀液含钯盐溶液50～70ml/L，开缸盐250～500ml/L，钯镀液的温度为40～50℃，pH值为7.2～8.0,电流密度为1～10安培/平方分米；
其中所述的金镀液含预镀金开缸剂850～950ml/L，氰化金钾2.2～3.6g/L，所述的金镀液的温度为40～45℃，pH值为3.5～4.0，电流密度为3～10安培/平方分米。
2.根据权利要求1所述的引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于所述的电解溶液含碱性脱脂剂，所述的碱性脱脂剂由除油粉和湿润剂组成，所述的除油粉的含量为60～80g/L，电流密度为5～25安培/平方分米，电解溶液的温度为50～60℃。
3.根据权利要求1所述的引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于所述的活化溶液为酸性氧化剂，含开缸盐80～120g/L。
4.根据权利要求1所述的引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于所述的电镀镍层的厚度为0.5～2μm。
5.根据权利要求1所述的引线框超薄镀钯镀金工艺，其特征在于所述的金保护溶液的温度为20～40℃，pH值为2.0～3.5。
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| CN1838407A (zh) * | 2005-03-25 | 2006-09-27 | 新光电气工业株式会社 | 用于半导体器件的引线框架 |
| CN1848420A (zh) * | 2005-04-15 | 2006-10-18 | 三星Techwin株式会社 | 用于半导体封装的引线框 |
| CN101626007A (zh) * | 2009-08-07 | 2010-01-13 | 广州市香港科大霍英东研究院 | 一种超薄预镀层引线框及其制备方法 |
-
2012
- 2012-08-15 CN CN201210289688.0A patent/CN102817055B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1774803A (zh) * | 2004-05-27 | 2006-05-17 | 新光电气工业株式会社 | 用于半导体器件的引线框架 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102817055A (zh) | 2012-12-12 |
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