阅读说明：本技术 一种增强平行缝焊封装盐雾可靠性的方法 (Method for enhancing reliability of parallel seam welding packaging salt fog ) 是由 颜炎洪 李杨 陈陶 徐衡 王成迁 李守委 朱召贤 于 2019-11-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种增强平行缝焊封装盐雾可靠性的方法,属于集成电路电子封装技术领域。首先对完成平行缝焊的陶瓷封装器件进行预清洗；接着将陶瓷封装器件中无需再化镀的部分涂上光刻胶并烘干；然后陶瓷封装器件烘干后放入化镀池中进行金属再化镀形成抗腐蚀层；最后去除陶瓷封装器件上的光刻胶并清洗烘干。本发明通过在现有工艺上进行再次化镀,以修复封盖工艺对焊边造成的镀层损伤,无需引进新设备,不会增加生产成本,而且由于再次化镀无需在引脚加电,不会影响电路性能。改善平行缝焊合金盖板的抗盐雾腐蚀性能,可同时满足集成电路产品更加苛刻的盐雾环境应用需求和采用平行缝焊密封工艺封装器件的高可靠性要求。(The invention discloses a method for enhancing the reliability of parallel seam welding packaged salt fog, and belongs to the technical field of integrated circuit electronic packaging. Firstly, pre-cleaning a ceramic packaging device subjected to parallel seam welding; then coating photoresist on the part which does not need to be plated again in the ceramic packaging device and drying; then, drying the ceramic packaging device, and then putting the ceramic packaging device into a chemical plating tank for metal secondary chemical plating to form an anti-corrosion layer; and finally, removing the photoresist on the ceramic packaging device, cleaning and drying. According to the invention, secondary plating is carried out on the existing process to repair the plating damage to the welding edge caused by the sealing process, no new equipment is required to be introduced, the production cost is not increased, and the performance of the circuit is not influenced because the secondary plating does not need to be powered on the pin. The salt spray corrosion resistance of the parallel seam welding alloy cover plate is improved, and the requirements of more rigorous salt spray environment application of integrated circuit products and high reliability of a device packaged by adopting a parallel seam welding sealing process can be met.)

一种增强平行缝焊封装盐雾可靠性的方法

技术领域

本发明涉及集成电路电子封装技术领域，特别涉及一种增强平行缝焊封装盐雾可靠性的方法。

背景技术

平行缝焊是高可靠集成电路气密封装的一种重要的盖板密封技术，该技术利用电阻焊的原理，通过滚轮电极产生的热量使盖板反面的镀层熔化；随着电极轮在盖板上滚动，焊点一个个相继成型，形成一条鱼鳞状搭连接的焊缝，实现盖板与陶瓷或金属外壳的密封环之间的焊接。这种焊接属于局部焊接，焊接电流在通过电极与盖板接触处、盖板与密封环接触处时产生足够的热量，使得两个接触处的镀层发生熔化。缝焊工艺热量集中在密封区局部，器件内部芯片未受到高温的作用。平行缝焊的特点是局部产生高温，外壳内部的芯片温度低，对芯片不产生热冲击。通常的平行缝焊合金盖板采用镍作为表面镀层，为避免焊接过程中温度过高对封装外壳内的电路芯片、器件的影响，一般采用熔点较低的化学镀镍工艺。在该工艺中，化学镀镍液中参杂的磷的重量比一般在8%～12%之间，其镀层的熔点为880℃。在平行缝焊中，通过控制焊接电流的大小使得盖板与密封环接触处的温度高于化学镀镍层的熔点时，可实现二者之间的密封焊接。

为保证良好的密封性能，通常情况下盖板与密封环接触处的温度在1000℃甚至更高。较高的温度将有助于平行缝焊密封工艺的合格率，但温度过高时，表面镀层熔化过于充分反而使得其作为表面镀层的保护作用减弱，底部金属暴露的机会更大。由于平行缝焊合金盖板的基体材料为含铁合金，一旦铁元素暴露后，盖板的耐腐蚀性能发生退化，这也是采用平行缝焊密封工艺的封装产品在进行盐雾试验中经常出现锈蚀失效的根本原因。

常规的平行缝焊合金盖板采用的是整体化学镀镍工艺形成表面镀镍层，其正反面镀层结构一致，虽然镀层熔点不高，但由于平行缝焊过程中正面仍然形成了重叠焊点，当平行缝焊电流较高时，很难避免镀层底部基体中的铁元素的暴露，因此盐雾试验中的锈蚀失效问题时有发生，对电路应用中的可靠性带来隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增强平行缝焊封装盐雾可靠性的方法，以解决目前采用平行焊缝工艺的封装品在烟雾试验中容易发生锈蚀失效的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种增强平行缝焊封装盐雾可靠性的方法，包括：

对完成平行缝焊的陶瓷封装器件进行预清洗；

将陶瓷封装器件中无需再化镀的部分涂上光刻胶并烘干；

陶瓷封装器件烘干后放入化镀池中进行金属再化镀形成抗腐蚀层；

去除陶瓷封装器件上的光刻胶并清洗烘干。

可选的，对完成平行缝焊的陶瓷封装器件进行预清洗包括：

将平行缝焊好的陶瓷封装器件放入去离子水中进行超声预清洗，时间为10分钟。

可选的，所述光刻胶为正性胶或负性胶。

可选的，将陶瓷封装器件中无需再化镀的部分涂上光刻胶并烘干包括：

将涂上光刻胶的陶瓷封装器件放入无氧固化烘箱中进行烘干固化处理，烘干的温度为80-150℃，烘干时间为2h。

可选的，去除陶瓷封装器件上的光刻胶并清洗烘干包括：

使用去胶液对化镀好的陶瓷封装器件进行去胶处理，去胶时间为30分钟；

将处理好的陶瓷封装器件在去离子水中进行超声清洗并烘干。

可选的，所述抗腐蚀层为单一镍层、单一金层或者镍层和金层的交替层；

所述抗腐蚀层为镍层和金层的交替层时，镍层为内层，金层为最外层。

可选的，通过改变化镀工艺得到不同致密性的镍层，使镀层孔隙错位，减少腐蚀的通道，以避免在盐雾环境下形成微电池的腐蚀通道。

可选的，所述抗腐蚀层为单一镍层、单一金层或者镍层和金层的交替层时，镍层厚度均为0.1-10μm，金层厚度均为0.01-2μm。

在本发明中提供了一种增强平行缝焊封装盐雾可靠性的方法，首先对完成平行缝焊的陶瓷封装器件进行预清洗；接着将陶瓷封装器件中无需再化镀的部分涂上光刻胶并烘干；然后陶瓷封装器件烘干后放入化镀池中进行金属再化镀形成抗腐蚀层；最后去除陶瓷封装器件上的光刻胶并清洗烘干。

本发明通过在现有工艺上进行再次化镀，以修复封盖工艺对焊边造成的镀层损伤，无需引进新设备，不会增加生产成本，而且由于再次化镀无需在引脚加电，不会影响电路性能。改善平行缝焊合金盖板的抗盐雾腐蚀性能，可同时满足集成电路产品更加苛刻的盐雾环境应用需求和采用平行缝焊密封工艺封装器件的高可靠性要求。

附图说明

图1是本发明提供的增强平行缝焊封装盐雾可靠性的方法的流程示意图；

图2是平行缝焊好的陶瓷封装器件示意图；

图3是陶瓷封装器件中涂覆光刻胶的示意图；

图4是形成抗腐蚀层的示意图；

图5是去除光刻胶的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种增强平行缝焊封装盐雾可靠性的方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

本发明提供了一种增强平行缝焊封装盐雾可靠性的方法，其流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤S11、对完成平行缝焊的陶瓷封装器件进行预清洗；

步骤S12、将陶瓷封装器件中无需再化镀的部分涂上光刻胶并烘干；

步骤S13、陶瓷封装器件烘干后放入化镀池中进行金属再化镀形成抗腐蚀层；

步骤S14、去除陶瓷封装器件上的光刻胶并清洗烘干。

首先，平行缝焊好的陶瓷封装器件如图2所示，将其放入去离子水中进行超声预清洗，时间为10分钟；

接着，将陶瓷封装器件中无需再化镀的部分（包括陶瓷封装器件的下方管壳、引脚）涂上光刻胶，光刻胶型号为HD4100，如图3所示；再放入无氧固化烘箱中进行烘干固化处理，烘干的温度为80-150℃，烘干时间为2h，其中所述光刻胶为正性胶或负性胶；

然后，如图4所示，陶瓷封装器件烘干后放入化镀池中进行金属再化镀形成抗腐蚀层，所述抗腐蚀层为单一镍层、单一金层或者镍层和金层的交替层；所述抗腐蚀层为镍层和金层的交替层时，为一层镍层在内，一层金层在外。具体的，可以通过改变化镀工艺得到不同致密性的镍层，使镀层孔隙错位，减少腐蚀的通道，以避免在盐雾环境下形成微电池的腐蚀通道。所述抗腐蚀层为单一镍层、单一金层或者镍层和金层的交替层时，镍层厚度为0.1-10μm，金层厚度为0.01-2μm。

最后，使用型号为KS3504-A去胶液对化镀好的陶瓷封装器件进行去胶处理，去胶时间为30分钟；将处理好的陶瓷封装器件在去离子水中进行超声清洗并烘干。

由于平行缝焊工艺对焊边的损伤是不可避免的，通过工艺改进只能控制损伤大小，并不能从根源上解决焊边损伤问题。本发明提供一种非常便捷和稳定的方法，通过对封盖后的盖板再次化镀的方式，以修复封盖工艺对焊边造成的镀层损伤。因为这种工艺彻底修复了焊接过程对焊边造成的损伤，使暴露的基材得到有效的保护。所以通过再次化镀后，外壳都能满足抗盐雾的要求。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。