一种集成电路引线框架的表面处理工艺
阅读说明：本技术 一种集成电路引线框架的表面处理工艺 (Surface treatment process for integrated circuit lead frame ) 是由 潘龙慧 江焕辉 于 2021-03-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种集成电路引线框架的表面处理工艺,其特征是：主要包括以下步骤：除油、酸活化、镀铜、镀银锡合金、铜保护、表面处理、后处理,其优点是：本发明以四氟硼酸铜作为铜镀液的主盐,以四氟硼酸银和氟硼酸亚锡作为银锡合金镀液的主盐,镀液中不含氰化物,成分简单,对环境和工人健康友好,配方合理,溶液稳定性好,在保证镀层质量的前提下,电流密度大,电镀速度快,可达10米/min,电镀效率高,得到的集成电路引线框架可焊性强,厚度均匀、光亮度一致,适用于工业化生产,药水循环利用,符合绿色环保生产理念。(The invention discloses a surface treatment process of an integrated circuit lead frame, which is characterized by comprising the following steps of: the method mainly comprises the following steps: oil removal, acid activation, copper plating, silver-tin alloy plating, copper protection, surface treatment and post treatment, and has the advantages that: according to the invention, copper tetrafluoroborate is used as the main salt of the copper plating solution, silver tetrafluoroborate and stannous fluoroborate are used as the main salt of the silver-tin alloy plating solution, the plating solution does not contain cyanide, the components are simple, the silver tetrafluoroborate and stannous fluoroborate are friendly to the environment and the health of workers, the formula is reasonable, the solution stability is good, on the premise of ensuring the quality of the plating layer, the current density is large, the electroplating speed is high, the electroplating efficiency can reach 10 m/min, the obtained integrated circuit lead frame has strong weldability, uniform thickness and consistent brightness, and is suitable for industrial production, the liquid medicine is recycled, and the green and environment-friendly production concept is met.)
技术领域
本发明涉及集成电路引线框架领域，特别是一种集成电路引线框架的表面处理工艺。
背景技术
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，是电子信息产业中重要的基础材料。
现有技术中电镀集成电路引线框架常采用氰化物，但氰化物是剧毒化学品，其制死量仅仅为5毫克，并且一旦吸收就根本无法救治。而氰化物电镀液中的氰化物含量少则十几克，多达一百多克，工作槽的液量少则几十升，多达几千升甚至上万升，使得这些电镀的排水中含有氰根而对环境造成污染，并威胁工人的健康。因此，需要开发一种采用无氰化物对环境危害小、电镀稳定性好、镀层质量高的电镀工艺对集成电路引线框架进行电镀。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种对环境友好、电镀稳定性高，在保证质量的前提下电镀速度快、效率高的一种集成电路引线框架的表面处理工艺。
为了达到上述目的，本发明所提供的一种集成电路引线框架的表面处理工艺，其特征是：主要包括以下步骤：
(1)除油：将集成电路引线框架先进行超声波除油和双极除油，温度为50-60℃，时间为6-10min/米；
(2)酸活化：将经过除油的集成电路引线框架用65-75ml/L的硫酸在常温下进行酸活化，酸活化时间为6-10min/米，再用纯水清洗后吹干；
(3)镀铜：将经过酸活化后的集成电路引线框架放入铜镀液中进行电沉积，时间为6-10min/米，所述铜镀液主要包含如下组分：主盐 50-100g/L，络合剂5-15g/L，导电盐15-30g/L，光亮剂20-50mg/L，所述主盐为四氟硼酸铜，络合剂为乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠中的一种或几种，导电盐为硫酸钾或硝酸钾，光亮剂为硫代硫酸钠或苯甲酸钠，然后用纯水清洗后吹干；
(4)镀银锡合金：将已镀铜的集成电路引线框架放入银锡合金镀液中进行电沉积，时间为6-10min/米，所述银锡合金镀液主要包含如下组分：主盐40-80g/L，络合剂100-220g/L，光亮剂10-100mg/L，所述主盐为四氟硼酸银和氟硼酸亚锡，络合剂为柠檬酸钠、碘化钾和三乙醇胺中的一种或几种，光亮剂为甲醛、乙醛和邻氯苯氨中的一种或几种，然后用纯水清洗，回收多余的药水进行循环利用；
(5)铜保护：将已镀银锡合金的集成电路引线框架置于25-35ml/L 的铜保护剂中浸泡，时间为6-10min/米；
(6)表面处理：将经过通保护的集成电路引线框架置于15-25ml/L 的非离子表面活性剂中浸泡，时间为6-10min/米，然后用纯水清洗；
(7)后处理：将经过表面处理的集成电路引线框架用超声波热水清洗，温度为50-60℃，再进行吹风、烘干，即完成集成电路引线框架的电镀。
优选地，步骤(1)中所述超声波除油和双极除油选用CY-01除油粉，浓度为85-95g/L。
优选地，步骤(3)中铜镀液温度为45-60℃，pH控制在4-7之间，电流密度为5-20A/dm2。
优选地，步骤(3)中铜镀液的pH值用氢氧化钾调节。
优选地，步骤(4)中银锡合金镀液温度为45-60℃，pH控制在4.5-5.5 之间，电流密度为5-15A/dm2。
优选地，步骤(4)中银锡合金镀液的pH用氨水调节。
本发明得到的一种集成电路引线框架的表面处理工艺，其优点是：本发明以四氟硼酸铜作为铜镀液的主盐，以四氟硼酸银和氟硼酸亚锡作为银锡合金镀液的主盐，镀液中不含氰化物，成分简单，对环境和健康友好，配方合理，溶液稳定性好，在保证镀层质量的前提下，电流密度大，电镀速度快，可达10米/min，电镀效率高，得到的集成电路引线框架可焊性强，厚度均匀、光亮度一致，适用于工业化生产，药水循环利用，符合绿色环保生产理念。
附图说明
图1是经实施例1-3处理后得到的集成电路引线框架性能表。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1：
本实施例提供一种集成电路引线框架的表面处理工艺，主要包括以下步骤：
(1)除油：将集成电路引线框架先进行超声波除油和双极除油，均选用浓度为85g/L的CY-01除油粉，温度为50℃，时间为6-10min/米；
(2)酸活化：将经过除油的集成电路引线框架用65ml/L的硫酸，在常温下进行酸活化，酸活化时间为6-10min/米，再用纯水清洗后吹干；
(3)镀铜：将经过酸活化后的集成电路引线框架放入装有铜镀液的霍尔槽中进行电沉积，时间为6-10min/米，所述铜镀液主要包含如下组分：四氟硼酸铜50g/L，乙二胺四乙酸二钠5g/L，硫酸钾15g/L，硫代硫酸钠 20mg/L，然后用纯水清洗后吹干，铜镀液温度为45℃，pH控制在4-7之间，电流密度为5A/dm2，铜镀液的pH值用氢氧化钾调节；
(4)镀银锡合金：将已镀铜的集成电路引线框架放入装有银锡合金镀液的霍尔槽中进行电沉积，时间为6-10min/米，所述银锡合金镀液主要包含如下组分：四氟硼酸银20g/L、氟硼酸亚锡20g/L，柠檬酸钠100g/L，甲醛5mg/L，乙醛5mg/L，然后用纯水清洗，回收多余的药水进行循环利用，银锡合金镀液温度为45℃，pH控制在4.5-5.5之间，电流密度为5A/dm2，银锡合金镀液的pH用氨水调节；
(5)铜保护：将已镀银锡合金的集成电路引线框架置于25ml/L的铜保护剂中浸泡，时间为6-10min/米；
(6)表面处理：将经过通保护的集成电路引线框架置于25ml/L的乙撑双油酸酰胺(EBO)中浸泡，时间为6-10min/米，然后用纯水清洗；
(7)后处理：将经过表面处理的集成电路引线框架用超声波热水清洗，温度为50℃，再进行吹风、烘干，即完成集成电路引线框架的电镀。
经过本实施例集成电路引线框架电镀工艺处理后得到的集成电路引线框架性能如图1所示。
实施例2：
本实施例提供一种集成电路引线框架的表面处理工艺，主要包括以下步骤：
(1)除油：将集成电路引线框架先进行超声波除油和双极除油，均选用浓度为95g/L的CY-01除油粉，温度为60℃，时间为10min/米；
(2)酸活化：将经过除油的集成电路引线框架用75ml/L的硫酸在常温下进行酸活化，酸活化时间为6-10min/米，再用纯水清洗后吹干；
(3)镀铜：将经过酸活化后的集成电路引线框架放入装有铜镀液的霍尔槽中进行电沉积，时间为6-10min/米，所述铜镀液主要包含如下组分：四氟硼酸铜100g/L，乙二胺四乙酸二钠7.5g/L，柠檬酸钠7.5g/L,导电盐硝酸钾30g/L，硫代硫酸钠50mg/L，然后用纯水清洗后吹干，铜镀液温度为60℃，pH控制在4-7之间，电流密度为20A/dm2，铜镀液的pH值用氢氧化钾调节；
(4)镀银锡合金：将已镀铜的集成电路引线框架放入装有银锡合金镀液的霍尔槽中进行电沉积，时间为6-10min/米，所述银锡合金镀液主要包含如下组分：四氟硼酸银40g/L，氟硼酸亚锡40g/L，柠檬酸钠110g/L，三乙醇胺110g/L，甲醛50mg/L，邻氯苯氨50mg/L，然后用纯水清洗，回收多余的药水进行循环利用，银锡合金镀液温度为60℃，pH控制在4.5-5.5 之间，电流密度为15A/dm2，银锡合金镀液的pH用氨水调节；
(5)铜保护：将已镀银锡合金的集成电路引线框架置于35ml/L的铜保护剂中浸泡，时间为6-10min/米；
(6)表面处理：将经过通保护的集成电路引线框架置于25ml/L的乙撑双油酸酰胺(EBO)中浸泡，时间为6-10min/米，然后用纯水清洗；
(7)后处理：将经过表面处理的集成电路引线框架用超声波热水清洗，温度为50-60℃，再进行吹风、烘干，即完成集成电路引线框架的电镀。
经过本实施例集成电路引线框架电镀工艺处理后得到的集成电路引线框架性能如图1所示。
实施例3：
本实施例提供一种集成电路引线框架的表面处理工艺，主要包括以下步骤：
(1)除油：将集成电路引线框架先进行超声波除油和双极除油，均选用浓度为90g/L的CY-01除油粉，温度为55℃，时间为6-10min/米；
(2)酸活化：将经过除油的集成电路引线框架用70ml/L的硫酸在常温下进行酸活化，酸活化时间为6-10min/米，再用纯水清洗后吹干；
(3)镀铜：将经过酸活化后的集成电路引线框架放入装有铜镀液的霍尔槽中进行电沉积，时间为6-10min/米，所述铜镀液主要包含如下组分：四氟硼酸铜75g/L，柠檬酸钠10g/L，硝酸钾22.5g/L，苯甲酸钠35mg/L，然后用纯水清洗后吹干，铜镀液温度为52.5℃，pH控制在4-7之间，电流密度为12.5A/dm2，铜镀液的pH值用氢氧化钾调节；
(4)镀银锡合金：将已镀铜的集成电路引线框架放入装有银锡合金镀液的霍尔槽中进行电沉积，时间为6-10min/米，所述银锡合金镀液主要包含如下组分：四氟硼酸银35g/L，氟硼酸亚锡35g/L，三乙醇胺160g/L，邻氯苯氨45mg/L，乙醛45mg/L，然后用纯水清洗，回收多余的药水进行循环利用，银锡合金镀液温度为52.5℃，pH控制在4.5-5.5之间，电流密度为10A/dm2，银锡合金镀液的pH用氨水调节；
(5)铜保护：将已镀银锡合金的集成电路引线框架置于30ml/L的铜保护剂中浸泡，时间为6-10min/米；
(6)表面处理：将经过通保护的集成电路引线框架置于20ml/L的非离子表面活性剂中浸泡，时间为6-10min/米，然后用纯水清洗；
(7)后处理：将经过表面处理的集成电路引线框架用超声波热水清洗，温度为55℃，再进行吹风、烘干，即完成集成电路引线框架的电镀。
经过本实施例集成电路引线框架电镀工艺处理后得到的集成电路引线框架性能如附图1所示。
镀层结合强度评价：依据ASTM B571标准，把经过电镀工艺处理的集成电路引线框架在炉中加热至240～260℃，然后取出放入室温的水中冷却，观察镀层是否鼓泡或脱落。如果镀层有鼓泡或脱落，则镀层与基体结合强度不合格；如果镀层没有鼓泡或脱落，则镀层与基体结合强度合格。
实施例1-3处理后得到的集成电路引线框架性能见附图1。
根据附图1结果所示，经处理过后的集成电路引线框架导电性能良好，在0-50A范围内，镀层厚度均匀，在5μm以下，光泽度一致，在0.4-1.2 范围内，经镀层结合度强度测试合格，镀层外观光亮均匀，无鼓泡。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
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