一种引线框架镀铜方法及引线框架、引线框架排.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410250793.2

申请日:

2014.06.06

公开号:

CN104112705A

公开日:

2014.10.22

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 21/768申请日:20140606|||公开

IPC分类号:

H01L21/768; H01L23/495

主分类号:

H01L21/768

申请人:

宁波康强电子股份有限公司

发明人:

郑康定; 曹光伟; 冯小龙; 段华平; 马叶军

地址:

315100 浙江省宁波市鄞州投资创业中心金源路988号

优先权:

专利代理机构:

宁波市鄞州盛飞专利代理事务所(普通合伙) 33243

代理人:

张向飞

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内容摘要

本发明提供了引线框架和引线框架排,属于半导体制造领域,它解决了如何小型化封装结构的问题。该引线框架包括芯片座和分布在所述芯片座一侧的多根引线,所述多根引线包括芯片引线和接脚引线,所述芯片引线与所述芯片座连接,所述接脚引线与所述芯片座断开,所述多根引线为片状并在同一平面上,所述芯片座为片状且与所述引线所在平面平行而不共面。采用引线平面和芯片座平面不共面,则芯片可放置在芯片座的离引线平面更近的一表面上。则芯片的厚度不会额外增加整个封装后的芯片的厚度,有利于芯片封装结构的小型化。

权利要求书

1.  一种引线框架镀铜方法,所述引线框架基体由铝合金制成,其特征在于:所述镀铜方法包括步骤:
S1:脱脂去油,药水成分及含量:
氢氧化钠:30-45%,偏硅酸钠:35-40%,除油剂:40g/L,在50℃-70℃进行脱脂去油;
S2:预镀:电镀液配方及含量为:
硫酸镍:300-700g/L,硫酸钠:8-10g/L,氯化镍:20-25g/L,氯化钠:2-5g/L;
电镀参数为:温度:80-90℃,电流密度:150-170A/dm2,电镀液PH:3-4;
S3:镀铜:电镀液配方及含量为:
硫酸铜:130-150g/L,氯化铜:20-30g/L,盐酸:30-40mol/L,铜光亮剂:0.1-0.3g/L。

2.
  根据权利要求1所述的引线框架镀铜方法,其特征在于:在步骤S1和S2之间还包括浸锌步骤,所述浸锌步骤包括:
一次浸锌步骤:将去油后的铝合金基体放入锌离子浓度为35-45g/L,三氧化铁浓度为60-70g/L,氢氧化钠浓度为200-250g/L的混合溶液中浸锌,浸锌温度55-60℃;而后再用温度为50℃的清水洗涤;
一次酸洗步骤:将一次浸锌后的铝合金基体放入浓度为50-100g/L,温度为30-40℃的硝酸溶液酸洗;
二次浸锌步骤:将酸洗后的铝合金基体放入每升含有350-400克氧化铁,55-75克氢氧化钠的混合液中二次浸锌,混合液温度为55-60℃;
二次酸洗步骤:将二次浸锌后的铝合金基体放入浓度为700-750g/L的硝酸溶液中二次酸洗,酸洗时间20-30分钟,酸洗温度55-70℃;
三次浸锌步骤:将二次酸洗后的铝合金基体放入锌离子浓度 为20-30g/L的溶液中三次浸锌,三次浸锌温度20-30℃。

3.
  根据权利要求2所述的引线框架镀铜方法,其特征在于:在步骤S3后还包括抗氧化处理步骤;将镀铜后的引线框架放入苯并三氮唑浓度为1g/L,,硫酸锌浓度为0.6g/L,硫基苯并噻唑浓度为2g/L的混合液中处理5-10分钟。

4.
  根据权利要求1至3任一项所述的引线框架镀铜方法,其特征在于:所述铝合金按照质量百分比包括:镁:0.4-1.5%、硅:0.02-0.8%、铜:0.2-0.5%、锰:0.02-0.2%、铬:0.1-0.3%、锆:0.05-0.25%,余量为铝和不可避免的杂质。

5.
  根据权利要求3所述的引线框架镀铜方法,其特征在于:镀锌层厚度为0.1-0.5微米,镀镍层厚度为0.2-3微米,镀铜层厚度为3-20微米。

6.
  一种由权利要求1至5任一项所述的引线框架镀铜方法制得的引线框架,其特征在于:包括芯片座和分布在所述芯片座一侧的多根引线,所述多根引线包括芯片引线和接脚引线,所述芯片引线与所述芯片座连接,所述接脚引线与所述芯片座断开,所述多根引线为片状并在同一平面上,所述芯片座为片状且与所述引线所在平面平行而不共面。

7.
  根据权利要求6所述的引线框架,其特征在于:所述多根引线相互平行。

8.
  一种引线框架排,其特征在于:为一金属条中冲压或蚀刻形成的多个依次连接的权利要求6或7所述的引线框架,每个所述连接片一侧与所述引线框架的另一侧连接,多个所述连接片前后相接成一排。

9.
  如权利要求8所述的引线框架排,其特征在于:每个所述连接片与所述引线框架的芯片座相接,且相接处的表面刻有至少一道槽,所述槽延伸至相接处的整个延伸长度。

10.
  如权利要求9所述的引线框架排,其特征在于所述槽的 深度大于所述连接片厚度的十分之一。

说明书

一种引线框架镀铜方法及引线框架、引线框架排
技术领域
本发明属于半导体制造领域,涉及一种引线框架,特别是一种更易制造的引线框架和引线框架排。
背景技术
半导体封装技术已经是非常成熟的工艺,引线框架是引线框架作为集成电路的芯片载体,是一种借助于键合材料(金丝、铝丝、铜丝)实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接,形成电气回路的关键结构件,它起到了和外部导线连接的桥梁作用,绝大部分的半导体集成块中都需要使用引线框架。
目前引线框架基本上均采用铜基合金作为主要材料。但是随着铜价的上涨,引线框架的成本大幅上升,给企业带来了很大压力。如何采用新材料替代铜合金已经成为亟待解决的问题。现有技术为解决该问题提供了多种解决方案,例如申请号为CN201010152911.8的中国专利“应用在功率半导体元器件中的铝合金引线框架”,其采用铝合金作为基体材料,并电镀多层电镀层,此种方案结构过于复杂。又如申请号为CN200780011289.5的中国专利“用于半导体QFN/SON器件的铝引线框架”,其将锌层和镍层镀在引线段没有被封装材料覆盖的部分,其成本较高。
另外,随着半导体集成化程度越来越高,对半导体器件的尺寸要求越来越小,而对处理能力的高要求使得芯片在尺寸和体积上缩减的空间有限,因此如何小型化主要在封装结构上。如何提供一种能够减小封装结构的体积,是行业内都在考虑的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种引线框架和引线框架排。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:提供一种引线框架镀铜方法,所述引线框架基体由铝合金制成,所述镀铜方法包括步骤:
S1:脱脂去油,药水成分及含量:
氢氧化钠:30-45%,偏硅酸钠:35-40%,除油剂:40g/L,在50℃-70℃进行脱脂去油;
S2:预镀:电镀液配方及含量为:
硫酸镍:300-700g/L,硫酸钠:8-10g/L,氯化镍:20-25g/L,氯化钠:2-5g/L;
电镀参数为:温度:80-90℃,电流密度:150-170A/dm2,电镀液PH:3-4;
S3:镀铜:电镀液配方及含量为:
硫酸铜:130-150g/L,氯化铜:20-30g/L,盐酸:30-40mol/L,铜光亮剂:0.1-0.3g/L。
进一步地,在步骤S1和S2之间还包括浸锌步骤,所述浸锌步骤包括:
一次浸锌步骤:将去油后的铝合金基体放入锌离子浓度为35-45g/L,三氧化铁浓度为60-70g/L,氢氧化钠浓度为200-250g/L的混合溶液中浸锌,浸锌温度55-60℃;而后再用温度为50℃的清水洗涤;
一次酸洗步骤:将一次浸锌后的铝合金基体放入浓度为50-100g/L,温度为30-40℃的硝酸溶液酸洗;
二次浸锌步骤:将酸洗后的铝合金基体放入每升含有350-400克氧化铁,55-75克氢氧化钠的混合液中二次浸锌,混合液温度为55-60℃;
二次酸洗步骤:将二次浸锌后的铝合金基体放入浓度为 700-750g/L的硝酸溶液中二次酸洗,酸洗时间20-30分钟,酸洗温度55-70℃;
三次浸锌步骤:将二次酸洗后的铝合金基体放入锌离子浓度为20-30g/L的溶液中三次浸锌,三次浸锌温度20-30℃。
进一步地,在步骤S3后还包括抗氧化处理步骤;将镀铜后的引线框架放入苯并三氮唑浓度为1g/L,,硫酸锌浓度为0.6g/L,硫基苯并噻唑浓度为2g/L的混合液中处理5-10分钟。
进一步地,所述铝合金按照质量百分比包括:镁:0.4-1.5%、硅:0.02-0.8%、铜:0.2-0.5%、锰:0.02-0.2%、铬:0.1-0.3%、锆:0.05-0.25%,余量为铝和不可避免的杂质。
进一步地,镀锌层厚度为0.1-0.5微米,镀镍层厚度为0.2-3微米,镀铜层厚度为3-20微米。
本发明还提供一种引线框架,其包括芯片座和分布在所述芯片座一侧的多根引线,所述多根引线包括芯片引线和接脚引线,所述芯片引线与所述芯片座连接,所述接脚引线与所述芯片座断开,所述多根引线为片状并在同一平面上,所述芯片座为片状且与所述引线所在平面平行而不共面。
在上述的引线框架中,所述多根引线相互平行。
本发明还提供一种引线框架排,为一金属条中冲压或蚀刻形成的多个依次连接的上述的引线框架,每个所述连接片一侧与所述引线框架的另一侧连接,多个所述连接片前后相接成一排。
在上述的引线框架排中,每个所述连接片与所述引线框架的芯片座相接,且相接处的表面刻有至少一道槽,所述槽延伸至相接处的整个延伸长度。
在上述的引线框架排中,所述槽的深度大于所述连接片厚度的十分之一。
与现有技术相比,本发明的引线框架采用铝合金作为基体材料,在铝合金表面镀铜层作为导电层,不仅节省了成本并且符合 引线框架对于机械性能和电气性能的各种要求,同时,采用引线平面和芯片座平面不共面,则芯片可放置在芯片座的离引线平面更近的一表面上。则芯片的厚度不会额外增加整个封装后的芯片的厚度,有利于芯片封装结构的小型化。
附图说明
图1是本发明的导线框架排的结构示意图;
图2是图1所示导线框架排的A-A剖面图;
图3是图2所示导线框架排的局部结构示意图。
图中,各附图标记对应的零部件名称为:
1、连接片;2、芯片座;3、接脚引线;4、芯片引线;5、槽。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
采用如下重量百分比的元素制成引线框架铝合金基体:
镁:0.4%、硅:0.02%、铜:0.5%、锰:0.02%、铬:0.1%、锆:0.05%,余量为铝以及不可避免的杂质。
硅元素可加强铝合金的耐腐蚀性能,提高屈服强度和弹性,但是过量的硅元素会降低合金材料的焊接性能。
锰元素能促进晶粒增长,提高合金的刚性,但是过量的锰元素会降低合金的耐腐蚀性能。
铬元素能提高合金的强度、硬度和韧性,因此其含量较高,但是铬元素和铝元素结合后会降低合金的电阻,不利于引线框架的导电性能。
锆元素提高合金的热稳定性,同时降低脆性,便于引线框架的冷加工,但是过量的锆元素会减低引线框架的热加工性能。
镁元素极大提高合金的强度、低温韧性和焊接性能,尤其适用于引线框架的使用,但是过量镁元素会因为生成非金属杂质,降低其他合金元素的作用。
将制得的铝合金引线框架基体按照如下步骤镀铜:
脱脂去油,药水成分及含量:
氢氧化钠:30%,偏硅酸钠:35%,除油剂:40g/L,在50℃-70℃进行脱脂去油;
一次浸锌:将去油后的铝合金基体放入锌离子浓度为35g/L,三氧化铁浓度为60g/L,氢氧化钠浓度为20g/L的混合溶液中浸锌,浸锌温度55℃;而后再用温度为50℃的清水洗涤;
一次酸洗:将一次浸锌后的铝合金基体放入浓度为50g/L,温度为30℃的硝酸溶液酸洗;
二次浸锌:将酸洗后的铝合金基体放入每升含有350克氧化铁,55克氢氧化钠的混合液中二次浸锌,混合液温度为55℃;
二次酸洗:将二次浸锌后的铝合金基体放入浓度为700g/L的硝酸溶液中二次酸洗,酸洗时间20分钟,酸洗温度55℃;
三次浸锌:将二次酸洗后的铝合金基体放入锌离子浓度为20g/L的溶液中三次浸锌,三次浸锌温度20℃。
预镀:电镀液配方及含量为:
硫酸镍:300g/L,硫酸钠:8g/L,氯化镍:20g/L,氯化钠:2g/L;
电镀参数为:温度:80℃,电流密度:150A/dm2,电镀液PH:3;
镀铜:电镀液配方及含量为:
硫酸铜:130g/L,氯化铜:200g/L,盐酸:30mol/L,铜光亮剂:0.1g/L。
抗氧化处理;将镀铜后的引线框架放入苯并三氮唑浓度为1g/L,,硫酸锌浓度为0.6g/L,硫基苯并噻唑浓度为2g/L的混合液 中处理5-10分钟。
实施例2
采用如下重量百分比的元素制成引线框架铝合金基体:
镁:1.0%、硅:0.5%、铜:0.2%、锰:0.04%、铬:0.3%、锆:0.1%,余量为铝以及不可避免的杂质。
将制得的铝合金引线框架基体按照如下步骤镀铜:
脱脂去油,药水成分及含量:
氢氧化钠:38%,偏硅酸钠:35%,除油剂:40g/L,在50℃-70℃进行脱脂去油;
一次浸锌:将去油后的铝合金基体放入锌离子浓度为40g/L,三氧化铁浓度为65g/L,氢氧化钠浓度为230g/L的混合溶液中浸锌,浸锌温度57℃;而后再用温度为50℃的清水洗涤;
一次酸洗:将一次浸锌后的铝合金基体放入浓度为80g/L,温度为30℃的硝酸溶液酸洗;
二次浸锌:将酸洗后的铝合金基体放入每升含有380克氧化铁,60克氢氧化钠的混合液中二次浸锌,混合液温度为58℃;
二次酸洗:将二次浸锌后的铝合金基体放入浓度为750g/L的硝酸溶液中二次酸洗,酸洗时间25分钟,酸洗温度55℃;
三次浸锌:将二次酸洗后的铝合金基体放入锌离子浓度为25g/L的溶液中三次浸锌,三次浸锌温度25℃。
预镀:电镀液配方及含量为:
硫酸镍:500g/L,硫酸钠:9g/L,氯化镍:25g/L,氯化钠:3g/L;
电镀参数为:温度:85℃,电流密度:160A/dm2,电镀液PH:3;
镀铜:电镀液配方及含量为:
硫酸铜:140g/L,氯化铜:25g/L,盐酸:30mol/L,铜光亮 剂:0.1g/L。
抗氧化处理;将镀铜后的引线框架放入苯并三氮唑浓度为1g/L,,硫酸锌浓度为0.6g/L,硫基苯并噻唑浓度为2g/L的混合液中处理5-10分钟。
实施例3
采用如下重量百分比的元素制成引线框架铝合金基体:
镁:1.5%、硅:0.8%、铜:0.2%、锰:0.2%、铬:0.3%、锆:0.25%,余量为铝以及不可避免的杂质。
将制得的铝合金引线框架基体按照如下步骤镀铜:
脱脂去油,药水成分及含量:
氢氧化钠:45%,偏硅酸钠:40%,除油剂:40g/L,在50℃-70℃进行脱脂去油;
一次浸锌:将去油后的铝合金基体放入锌离子浓度为45g/L,三氧化铁浓度为70g/L,氢氧化钠浓度为250g/L的混合溶液中浸锌,浸锌温度60℃;而后再用温度为50℃的清水洗涤;
一次酸洗:将一次浸锌后的铝合金基体放入浓度为100g/L,温度为40℃的硝酸溶液酸洗;
二次浸锌:将酸洗后的铝合金基体放入每升含有400克氧化铁,75克氢氧化钠的混合液中二次浸锌,混合液温度为60℃;
二次酸洗:将二次浸锌后的铝合金基体放入浓度为750g/L的硝酸溶液中二次酸洗,酸洗时间25分钟,酸洗温度55℃;
三次浸锌:将二次酸洗后的铝合金基体放入锌离子浓度为25g/L的溶液中三次浸锌,三次浸锌温度25℃。
预镀:电镀液配方及含量为:
硫酸镍:700g/L,硫酸钠:10g/L,氯化镍:25g/L,氯化钠:5g/L;
电镀参数为:温度:90℃,电流密度:170A/dm2,电镀液PH: 4;
镀铜:电镀液配方及含量为:
硫酸铜:150g/L,氯化铜:30g/L,盐酸:40mol/L,铜光亮剂:0.3g/L。
抗氧化处理;将镀铜后的引线框架放入苯并三氮唑浓度为1g/L,,硫酸锌浓度为0.6g/L,硫基苯并噻唑浓度为2g/L的混合液中处理5-10分钟。
上述镀锌层厚度为0.1-0.5微米,镀镍层厚度为0.2-3微米,镀铜层厚度为3-20微米。
测试上述得到的镀铜铝合金引线框架的各项性能,测试结果见下表

从上述测试结果可知,本发明镀铜铝合金引线框架的各项性能均较好,且成本较低。
本发明还保护一种引线框架排,如图1、图2所示,该引线框架排上设有多个引线框架。如图1所示,引线框架排是在一金属条上通过蚀刻或冲压工艺形成多个依次排列的引线框架,这些引线框架完全相同,前一引线框架与后一个相互连接,当需要使用时,将两两引线框架之间的连接切断即可。
每个引线框架包括连接片1、芯片座2以及引线,引线包括与芯片座连接的芯片引线4,还包括用来形成外接接脚的接脚引线3。接脚引线3不与芯片座2连接而呈断开结构,这些接脚引线3将通过金线与芯片连接。
其中,芯片座2呈近似的方片形,多个接脚引线3以及芯片 引线4均位于芯片座2的一侧边外部,且它们相互平行地间隔设置,可以实现较为密集地排布,从而布置尽可能多地引线。
本发明中,上述多根引线均为窄长的片状,且均在同一平面上。方片形的芯片座2与引线所在平面平行,但间隔有一定距离而不共面。如图2所示,芯片引线4的与芯片座2连接的一端呈弯折形,一端延伸至与芯片座2连接,并弯折而延伸至引线所在平面。
采用这种结构的目的在于,由于接脚引线3被封装裁切后弯折,使得整个芯片封装后具有一定厚度;而芯片通过环氧树脂等粘贴到芯片座2上,使得整个芯片封装后的厚度至少等于引线弯折后的高度、芯片厚度、封装在芯片上的塑封厚度三者之和。这样会导致整个封装后的芯片体积较大。
而本发明采用引线平面和芯片座2平面不共面,二者优选间隔有2~5mm,则芯片可放置在芯片座2的离引线平面更近的一表面上。则芯片的厚度不会额外增加整个封装后的芯片的厚度,有利于芯片封装结构的小型化。
在引线框架排中,当蚀刻或冲压出多个引线框架时,由于整个引线框架较薄,相互之间连接不好的话容易变形翘曲甚至折断。因此,在引线框架排中需要设置连接部位,在起到连接作用的同时还能避免引线框架变形。
具体地,如图1所示,每相邻两引线均有桥接段连接,本实施例中每根引线的桥接段有两处,每个桥接段依次连接多根引线的同一侧,从而将引线连接成梯子形状。
进一步地,每个芯片座2的与引线所在侧相平行地另一侧边上设有一连接片1,各个引线框架的芯片座2分别有一该连接片1,使得连接片1相应地排成一排且前后相接。
连接片1与芯片座2的侧边成线连接(厚度不计的话)且连接片1两两前后相接,使得芯片座2避免扭转而变形,整个引线 框架排能够保持平整,便于运输。
当进行芯片封装时,连接片1是不需要的。为了便于移除,如图1、图3所示,在连接片1与芯片座2的线连接处刻有至少一道槽5,本图示中为两道槽5,该槽5延伸至整个线连接处的延伸长度。优选地,槽5的深度大于等于连接片1或芯片座2的厚度的十分之一,甚至大于五分之一。并且,槽5的剖面形成为上宽下尖的V字形。
因此,当需要去除连接片1时,将连接片1相对于芯片座2反复以槽5为轴线弯折,槽5底部将变成裂纹源,能够很容易地将连接片1折断而移除。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了引线框架、连接片、引线等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

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1、10申请公布号CN104112705A43申请公布日20141022CN104112705A21申请号201410250793222申请日20140606H01L21/768200601H01L23/49520060171申请人宁波康强电子股份有限公司地址315100浙江省宁波市鄞州投资创业中心金源路988号72发明人郑康定曹光伟冯小龙段华平马叶军74专利代理机构宁波市鄞州盛飞专利代理事务所普通合伙33243代理人张向飞54发明名称一种引线框架镀铜方法及引线框架、引线框架排57摘要本发明提供了引线框架和引线框架排,属于半导体制造领域,它解决了如何小型化封装结构的问题。该引线框架包括芯片座和分布。

2、在所述芯片座一侧的多根引线,所述多根引线包括芯片引线和接脚引线,所述芯片引线与所述芯片座连接,所述接脚引线与所述芯片座断开,所述多根引线为片状并在同一平面上,所述芯片座为片状且与所述引线所在平面平行而不共面。采用引线平面和芯片座平面不共面,则芯片可放置在芯片座的离引线平面更近的一表面上。则芯片的厚度不会额外增加整个封装后的芯片的厚度,有利于芯片封装结构的小型化。51INTCL权利要求书2页说明书6页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图2页10申请公布号CN104112705ACN104112705A1/2页21一种引线框架镀铜方法,所述引线框架基。

3、体由铝合金制成,其特征在于所述镀铜方法包括步骤S1脱脂去油,药水成分及含量氢氧化钠3045,偏硅酸钠3540,除油剂40G/L,在5070进行脱脂去油;S2预镀电镀液配方及含量为硫酸镍300700G/L,硫酸钠810G/L,氯化镍2025G/L,氯化钠25G/L;电镀参数为温度8090,电流密度150170A/DM2,电镀液PH34;S3镀铜电镀液配方及含量为硫酸铜130150G/L,氯化铜2030G/L,盐酸3040MOL/L,铜光亮剂0103G/L。2根据权利要求1所述的引线框架镀铜方法,其特征在于在步骤S1和S2之间还包括浸锌步骤,所述浸锌步骤包括一次浸锌步骤将去油后的铝合金基体放入锌离。

4、子浓度为3545G/L,三氧化铁浓度为6070G/L,氢氧化钠浓度为200250G/L的混合溶液中浸锌,浸锌温度5560;而后再用温度为50的清水洗涤;一次酸洗步骤将一次浸锌后的铝合金基体放入浓度为50100G/L,温度为3040的硝酸溶液酸洗;二次浸锌步骤将酸洗后的铝合金基体放入每升含有350400克氧化铁,5575克氢氧化钠的混合液中二次浸锌,混合液温度为5560;二次酸洗步骤将二次浸锌后的铝合金基体放入浓度为700750G/L的硝酸溶液中二次酸洗,酸洗时间2030分钟,酸洗温度5570;三次浸锌步骤将二次酸洗后的铝合金基体放入锌离子浓度为2030G/L的溶液中三次浸锌,三次浸锌温度203。

5、0。3根据权利要求2所述的引线框架镀铜方法,其特征在于在步骤S3后还包括抗氧化处理步骤;将镀铜后的引线框架放入苯并三氮唑浓度为1G/L,,硫酸锌浓度为06G/L,硫基苯并噻唑浓度为2G/L的混合液中处理510分钟。4根据权利要求1至3任一项所述的引线框架镀铜方法,其特征在于所述铝合金按照质量百分比包括镁0415、硅00208、铜0205、锰00202、铬0103、锆005025,余量为铝和不可避免的杂质。5根据权利要求3所述的引线框架镀铜方法,其特征在于镀锌层厚度为0105微米,镀镍层厚度为023微米,镀铜层厚度为320微米。6一种由权利要求1至5任一项所述的引线框架镀铜方法制得的引线框架,其。

6、特征在于包括芯片座和分布在所述芯片座一侧的多根引线,所述多根引线包括芯片引线和接脚引线,所述芯片引线与所述芯片座连接,所述接脚引线与所述芯片座断开,所述多根引线为片状并在同一平面上,所述芯片座为片状且与所述引线所在平面平行而不共面。7根据权利要求6所述的引线框架,其特征在于所述多根引线相互平行。8一种引线框架排,其特征在于为一金属条中冲压或蚀刻形成的多个依次连接的权利要求6或7所述的引线框架,每个所述连接片一侧与所述引线框架的另一侧连接,多个所述连接片前后相接成一排。9如权利要求8所述的引线框架排,其特征在于每个所述连接片与所述引线框架的权利要求书CN104112705A2/2页3芯片座相接,。

7、且相接处的表面刻有至少一道槽,所述槽延伸至相接处的整个延伸长度。10如权利要求9所述的引线框架排,其特征在于所述槽的深度大于所述连接片厚度的十分之一。权利要求书CN104112705A1/6页4一种引线框架镀铜方法及引线框架、引线框架排技术领域0001本发明属于半导体制造领域,涉及一种引线框架,特别是一种更易制造的引线框架和引线框架排。背景技术0002半导体封装技术已经是非常成熟的工艺,引线框架是引线框架作为集成电路的芯片载体,是一种借助于键合材料金丝、铝丝、铜丝实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接,形成电气回路的关键结构件,它起到了和外部导线连接的桥梁作用,绝大部分的半导体集成块中都需要。

8、使用引线框架。0003目前引线框架基本上均采用铜基合金作为主要材料。但是随着铜价的上涨,引线框架的成本大幅上升,给企业带来了很大压力。如何采用新材料替代铜合金已经成为亟待解决的问题。现有技术为解决该问题提供了多种解决方案,例如申请号为CN2010101529118的中国专利“应用在功率半导体元器件中的铝合金引线框架”,其采用铝合金作为基体材料,并电镀多层电镀层,此种方案结构过于复杂。又如申请号为CN2007800112895的中国专利“用于半导体QFN/SON器件的铝引线框架”,其将锌层和镍层镀在引线段没有被封装材料覆盖的部分,其成本较高。0004另外,随着半导体集成化程度越来越高,对半导体器。

9、件的尺寸要求越来越小,而对处理能力的高要求使得芯片在尺寸和体积上缩减的空间有限,因此如何小型化主要在封装结构上。如何提供一种能够减小封装结构的体积,是行业内都在考虑的问题。发明内容0005本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种引线框架和引线框架排。0006本发明的目的可通过下列技术方案来实现提供一种引线框架镀铜方法,所述引线框架基体由铝合金制成,所述镀铜方法包括步骤0007S1脱脂去油,药水成分及含量0008氢氧化钠3045,偏硅酸钠3540,除油剂40G/L,在5070进行脱脂去油;0009S2预镀电镀液配方及含量为0010硫酸镍300700G/L,硫酸钠810G/L,氯化镍2。

10、025G/L,氯化钠25G/L;0011电镀参数为温度8090,电流密度150170A/DM2,电镀液PH34;0012S3镀铜电镀液配方及含量为0013硫酸铜130150G/L,氯化铜2030G/L,盐酸3040MOL/L,铜光亮剂0103G/L。0014进一步地,在步骤S1和S2之间还包括浸锌步骤,所述浸锌步骤包括0015一次浸锌步骤将去油后的铝合金基体放入锌离子浓度为3545G/L,三氧化铁浓说明书CN104112705A2/6页5度为6070G/L,氢氧化钠浓度为200250G/L的混合溶液中浸锌,浸锌温度5560;而后再用温度为50的清水洗涤;0016一次酸洗步骤将一次浸锌后的铝合金。

11、基体放入浓度为50100G/L,温度为3040的硝酸溶液酸洗;0017二次浸锌步骤将酸洗后的铝合金基体放入每升含有350400克氧化铁,5575克氢氧化钠的混合液中二次浸锌,混合液温度为5560;0018二次酸洗步骤将二次浸锌后的铝合金基体放入浓度为700750G/L的硝酸溶液中二次酸洗,酸洗时间2030分钟,酸洗温度5570;0019三次浸锌步骤将二次酸洗后的铝合金基体放入锌离子浓度为2030G/L的溶液中三次浸锌,三次浸锌温度2030。0020进一步地,在步骤S3后还包括抗氧化处理步骤;将镀铜后的引线框架放入苯并三氮唑浓度为1G/L,,硫酸锌浓度为06G/L,硫基苯并噻唑浓度为2G/L的混。

12、合液中处理510分钟。0021进一步地,所述铝合金按照质量百分比包括镁0415、硅00208、铜0205、锰00202、铬0103、锆005025,余量为铝和不可避免的杂质。0022进一步地,镀锌层厚度为0105微米,镀镍层厚度为023微米,镀铜层厚度为320微米。0023本发明还提供一种引线框架,其包括芯片座和分布在所述芯片座一侧的多根引线,所述多根引线包括芯片引线和接脚引线,所述芯片引线与所述芯片座连接,所述接脚引线与所述芯片座断开,所述多根引线为片状并在同一平面上,所述芯片座为片状且与所述引线所在平面平行而不共面。0024在上述的引线框架中,所述多根引线相互平行。0025本发明还提供一种。

13、引线框架排,为一金属条中冲压或蚀刻形成的多个依次连接的上述的引线框架,每个所述连接片一侧与所述引线框架的另一侧连接,多个所述连接片前后相接成一排。0026在上述的引线框架排中,每个所述连接片与所述引线框架的芯片座相接,且相接处的表面刻有至少一道槽,所述槽延伸至相接处的整个延伸长度。0027在上述的引线框架排中,所述槽的深度大于所述连接片厚度的十分之一。0028与现有技术相比,本发明的引线框架采用铝合金作为基体材料,在铝合金表面镀铜层作为导电层,不仅节省了成本并且符合引线框架对于机械性能和电气性能的各种要求,同时,采用引线平面和芯片座平面不共面,则芯片可放置在芯片座的离引线平面更近的一表面上。则。

14、芯片的厚度不会额外增加整个封装后的芯片的厚度,有利于芯片封装结构的小型化。附图说明0029图1是本发明的导线框架排的结构示意图;0030图2是图1所示导线框架排的AA剖面图;0031图3是图2所示导线框架排的局部结构示意图。说明书CN104112705A3/6页60032图中,各附图标记对应的零部件名称为00331、连接片;2、芯片座;3、接脚引线;4、芯片引线;5、槽。具体实施方式0034以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。0035实施例10036采用如下重量百分比的元素制成引线框架铝合金基体0037镁04、硅002、铜05、锰0。

15、02、铬01、锆005,余量为铝以及不可避免的杂质。0038硅元素可加强铝合金的耐腐蚀性能,提高屈服强度和弹性,但是过量的硅元素会降低合金材料的焊接性能。0039锰元素能促进晶粒增长,提高合金的刚性,但是过量的锰元素会降低合金的耐腐蚀性能。0040铬元素能提高合金的强度、硬度和韧性,因此其含量较高,但是铬元素和铝元素结合后会降低合金的电阻,不利于引线框架的导电性能。0041锆元素提高合金的热稳定性,同时降低脆性,便于引线框架的冷加工,但是过量的锆元素会减低引线框架的热加工性能。0042镁元素极大提高合金的强度、低温韧性和焊接性能,尤其适用于引线框架的使用,但是过量镁元素会因为生成非金属杂质,降。

16、低其他合金元素的作用。0043将制得的铝合金引线框架基体按照如下步骤镀铜0044脱脂去油,药水成分及含量0045氢氧化钠30,偏硅酸钠35,除油剂40G/L,在5070进行脱脂去油;0046一次浸锌将去油后的铝合金基体放入锌离子浓度为35G/L,三氧化铁浓度为60G/L,氢氧化钠浓度为20G/L的混合溶液中浸锌,浸锌温度55;而后再用温度为50的清水洗涤;0047一次酸洗将一次浸锌后的铝合金基体放入浓度为50G/L,温度为30的硝酸溶液酸洗;0048二次浸锌将酸洗后的铝合金基体放入每升含有350克氧化铁,55克氢氧化钠的混合液中二次浸锌,混合液温度为55;0049二次酸洗将二次浸锌后的铝合金基。

17、体放入浓度为700G/L的硝酸溶液中二次酸洗,酸洗时间20分钟,酸洗温度55;0050三次浸锌将二次酸洗后的铝合金基体放入锌离子浓度为20G/L的溶液中三次浸锌,三次浸锌温度20。0051预镀电镀液配方及含量为0052硫酸镍300G/L,硫酸钠8G/L,氯化镍20G/L,氯化钠2G/L;0053电镀参数为温度80,电流密度150A/DM2,电镀液PH3;0054镀铜电镀液配方及含量为0055硫酸铜130G/L,氯化铜200G/L,盐酸30MOL/L,铜光亮剂01G/L。说明书CN104112705A4/6页70056抗氧化处理;将镀铜后的引线框架放入苯并三氮唑浓度为1G/L,,硫酸锌浓度为06。

18、G/L,硫基苯并噻唑浓度为2G/L的混合液中处理510分钟。0057实施例20058采用如下重量百分比的元素制成引线框架铝合金基体0059镁10、硅05、铜02、锰004、铬03、锆01,余量为铝以及不可避免的杂质。0060将制得的铝合金引线框架基体按照如下步骤镀铜0061脱脂去油,药水成分及含量0062氢氧化钠38,偏硅酸钠35,除油剂40G/L,在5070进行脱脂去油;0063一次浸锌将去油后的铝合金基体放入锌离子浓度为40G/L,三氧化铁浓度为65G/L,氢氧化钠浓度为230G/L的混合溶液中浸锌,浸锌温度57;而后再用温度为50的清水洗涤;0064一次酸洗将一次浸锌后的铝合金基体放入浓。

19、度为80G/L,温度为30的硝酸溶液酸洗;0065二次浸锌将酸洗后的铝合金基体放入每升含有380克氧化铁,60克氢氧化钠的混合液中二次浸锌,混合液温度为58;0066二次酸洗将二次浸锌后的铝合金基体放入浓度为750G/L的硝酸溶液中二次酸洗,酸洗时间25分钟,酸洗温度55;0067三次浸锌将二次酸洗后的铝合金基体放入锌离子浓度为25G/L的溶液中三次浸锌,三次浸锌温度25。0068预镀电镀液配方及含量为0069硫酸镍500G/L,硫酸钠9G/L,氯化镍25G/L,氯化钠3G/L;0070电镀参数为温度85,电流密度160A/DM2,电镀液PH3;0071镀铜电镀液配方及含量为0072硫酸铜14。

20、0G/L,氯化铜25G/L,盐酸30MOL/L,铜光亮剂01G/L。0073抗氧化处理;将镀铜后的引线框架放入苯并三氮唑浓度为1G/L,,硫酸锌浓度为06G/L,硫基苯并噻唑浓度为2G/L的混合液中处理510分钟。0074实施例30075采用如下重量百分比的元素制成引线框架铝合金基体0076镁15、硅08、铜02、锰02、铬03、锆025,余量为铝以及不可避免的杂质。0077将制得的铝合金引线框架基体按照如下步骤镀铜0078脱脂去油,药水成分及含量0079氢氧化钠45,偏硅酸钠40,除油剂40G/L,在5070进行脱脂去油;0080一次浸锌将去油后的铝合金基体放入锌离子浓度为45G/L,三氧化。

21、铁浓度为70G/L,氢氧化钠浓度为250G/L的混合溶液中浸锌,浸锌温度60;而后再用温度为50的清水洗涤;0081一次酸洗将一次浸锌后的铝合金基体放入浓度为100G/L,温度为40的硝酸溶液酸洗;说明书CN104112705A5/6页80082二次浸锌将酸洗后的铝合金基体放入每升含有400克氧化铁,75克氢氧化钠的混合液中二次浸锌,混合液温度为60;0083二次酸洗将二次浸锌后的铝合金基体放入浓度为750G/L的硝酸溶液中二次酸洗,酸洗时间25分钟,酸洗温度55;0084三次浸锌将二次酸洗后的铝合金基体放入锌离子浓度为25G/L的溶液中三次浸锌,三次浸锌温度25。0085预镀电镀液配方及含量。

22、为0086硫酸镍700G/L,硫酸钠10G/L,氯化镍25G/L,氯化钠5G/L;0087电镀参数为温度90,电流密度170A/DM2,电镀液PH4;0088镀铜电镀液配方及含量为0089硫酸铜150G/L,氯化铜30G/L,盐酸40MOL/L,铜光亮剂03G/L。0090抗氧化处理;将镀铜后的引线框架放入苯并三氮唑浓度为1G/L,,硫酸锌浓度为06G/L,硫基苯并噻唑浓度为2G/L的混合液中处理510分钟。0091上述镀锌层厚度为0105微米,镀镍层厚度为023微米,镀铜层厚度为320微米。0092测试上述得到的镀铜铝合金引线框架的各项性能,测试结果见下表00930094从上述测试结果可知,。

23、本发明镀铜铝合金引线框架的各项性能均较好,且成本较低。0095本发明还保护一种引线框架排,如图1、图2所示,该引线框架排上设有多个引线框架。如图1所示,引线框架排是在一金属条上通过蚀刻或冲压工艺形成多个依次排列的引线框架,这些引线框架完全相同,前一引线框架与后一个相互连接,当需要使用时,将两两引线框架之间的连接切断即可。0096每个引线框架包括连接片1、芯片座2以及引线,引线包括与芯片座连接的芯片引线4,还包括用来形成外接接脚的接脚引线3。接脚引线3不与芯片座2连接而呈断开结构,这些接脚引线3将通过金线与芯片连接。0097其中,芯片座2呈近似的方片形,多个接脚引线3以及芯片引线4均位于芯片座2。

24、的一侧边外部,且它们相互平行地间隔设置,可以实现较为密集地排布,从而布置尽可能多地引线。0098本发明中,上述多根引线均为窄长的片状,且均在同一平面上。方片形的芯片座2与引线所在平面平行,但间隔有一定距离而不共面。如图2所示,芯片引线4的与芯片座2连接的一端呈弯折形,一端延伸至与芯片座2连接,并弯折而延伸至引线所在平面。说明书CN104112705A6/6页90099采用这种结构的目的在于,由于接脚引线3被封装裁切后弯折,使得整个芯片封装后具有一定厚度;而芯片通过环氧树脂等粘贴到芯片座2上,使得整个芯片封装后的厚度至少等于引线弯折后的高度、芯片厚度、封装在芯片上的塑封厚度三者之和。这样会导致整。

25、个封装后的芯片体积较大。0100而本发明采用引线平面和芯片座2平面不共面,二者优选间隔有25MM,则芯片可放置在芯片座2的离引线平面更近的一表面上。则芯片的厚度不会额外增加整个封装后的芯片的厚度,有利于芯片封装结构的小型化。0101在引线框架排中,当蚀刻或冲压出多个引线框架时,由于整个引线框架较薄,相互之间连接不好的话容易变形翘曲甚至折断。因此,在引线框架排中需要设置连接部位,在起到连接作用的同时还能避免引线框架变形。0102具体地,如图1所示,每相邻两引线均有桥接段连接,本实施例中每根引线的桥接段有两处,每个桥接段依次连接多根引线的同一侧,从而将引线连接成梯子形状。0103进一步地,每个芯片。

26、座2的与引线所在侧相平行地另一侧边上设有一连接片1,各个引线框架的芯片座2分别有一该连接片1,使得连接片1相应地排成一排且前后相接。0104连接片1与芯片座2的侧边成线连接厚度不计的话且连接片1两两前后相接,使得芯片座2避免扭转而变形,整个引线框架排能够保持平整,便于运输。0105当进行芯片封装时,连接片1是不需要的。为了便于移除,如图1、图3所示,在连接片1与芯片座2的线连接处刻有至少一道槽5,本图示中为两道槽5,该槽5延伸至整个线连接处的延伸长度。优选地,槽5的深度大于等于连接片1或芯片座2的厚度的十分之一,甚至大于五分之一。并且,槽5的剖面形成为上宽下尖的V字形。0106因此,当需要去除。

27、连接片1时,将连接片1相对于芯片座2反复以槽5为轴线弯折,槽5底部将变成裂纹源,能够很容易地将连接片1折断而移除。0107本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。0108尽管本文较多地使用了引线框架、连接片、引线等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。说明书CN104112705A1/2页10图1说明书附图CN104112705A102/2页11图2图3说明书附图CN104112705A11。

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