镀膜制造方法
【专利摘要】一种在工件上形成镀膜的镀膜制造方法，所述工件具有一个主面和另一个主面，该另一个主面位于所述一个主面的相反侧，其中：在所述工件和与所述工件的所述一个主面对向配置的电极之间连接极性反转电源；在所述工件和与所述工件的所述另一个主面对向配置的电极之间连接直流电源；及同时进行所述工件的所述一个主面和所述另一个主面的电镀处理。
【专利说明】镀膜制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种镀膜制造方法。
【背景技术】
[0002] 例如，如引线框架和密封树脂的结合部那样，金属制部件和树脂制部件的结合部 在制造或使用时，加热等会导致两者之间发生剥离，另外，经时变化也会导致两者之间发生 剥离。
[0003] 为此，现有技术中已经提出了一些可提高金属制部件和树脂制部件之间的结合强 度的方法。例如，已经提出了一种将金属制部件的表面处理为粗化面（也称"粗糙面"）的 方法。
[0004] 作为一种在金属表面形成粗化面的方法，例如，专利文献1中公开了一种粗化压 延铜板，该粗化压延铜板是通过将压延铜板置入包含光泽液的电解液中，并采用预定条件 的非对称正负脉冲进行脉冲电解而被粗化（也称"粗糙化"）的。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开2008-223063号公报
[0008] 但是，在专利文献1所公开的粗化压延铜板中，压延铜板的整个面上都形成了具 有粗化面的镀膜。
[0009] 例如，在使用为引线框架等的情况下，存在着仅使一个面与树脂粘接，而使另一个 面不与树脂黏接的形态。在对这样的部件进行树脂密封时，存在着不仅在一个面侧而且还 在另一个面侧也附着了树脂的情况，此时，如果另一个面是粗化面，则难以对所附着的树脂 进行去除，导致出现生产性和成品率下降的问题。
[0010] 在专利文献1所公开的粗化压延铜板中，例如，通过对不作为粗化面的那个面侧 采用覆盖胶带等进行覆盖，然后再进行电镀处理，也可仅使一个面为粗化面。
[0011] 但是，此时，因为贴附了覆盖胶带，电镀处理后需要剥除该覆盖胶带，所以，存在着 生产性下降的问题。另外，如引线框架等那样，在工件厚度较薄的情况下，剥除覆盖胶带时 会导致工件破损，也存在着成品率下降等的问题。
[0012] 本发明是鉴于上述现有技术中的问题而提出的，其目的在于提供一种镀膜制造方 法，仅采用1次电镀处理，就可在工件主面的任意一个主面上形成具有粗化面的镀膜，并可 在另一个主面上形成具有平滑面（也称"光滑面"）的镀膜。
【发明内容】
[0013] 为了解决上述课题，本发明提供一种在工件上形成镀膜的镀膜制造方法，所述工 件具有一个主面和另一个主面，该另一个主面位于所述一个主面的相反侧，其中：
[0014] 在所述工件和与所述工件的所述一个主面对向配置的电极之间连接极性反转电 源；在所述工件和与所述工件的所述另一个主面对向配置的电极之间连接直流电源；及同 时进行所述工件的所述一个主面和所述另一个主面的电镀处理。
[0015] 根据本发明，可提供一种镀膜的制造方法，仅采用1次电镀处理，就可在工件主面 的任意一个主面上形成具有粗化面的镀膜，并可在另一个主面上形成具有平滑面的镀膜。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明的实施方式的镀膜制造方法中所使用的镀槽的构成例的说明图。
[0017] 图2是QFN型引线框架的说明图。
[0018] 图3是本发明的实施方式的极性反转电源的电流特性的说明图。
[0019] 图4A、4B是本发明的实施例中所获得的镀膜的SEM照片。
[0020] 图5A、5B是本发明的实施例中所获得的镀膜的AFM照片。
[0021] 其中，附图标记说明如下：
[0022] 12 工件，
[0023] 121 -个主面，
[0024] 122另一个主面，
[0025] 13、14 电极，
[0026] 15极性反转电源，
[0027] 16直流电源。
【具体实施方式】
[0028] 以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。这里需要说明的是，本发明并不限 定于以下所列举的各实施例。
[0029] 在本实施方式中，对本发明的镀膜制造方法的实例进行说明。
[0030] 本实施方式的镀膜制造方法是在工件上形成镀膜的方法，该工件具有一个主面和 另一个主面，该另一个主面位于该一个主面的相反侧。
[0031] 首先，在工件和与工件的一个主面对向配置的电极之间连接极性反转电源，并在 工件和与所述工件的另一个主面对向配置的电极之间连接直流电源。然后，由极性反转电 源和直流电源对工件和各电极施加电压，以对所述工件的一个主面和另一个主面同时进行 电镀处理。
[0032] 这里，参照附图，对在本实施方式的镀膜制造方法中进行电镀处理时的构成进行 说明。
[0033] 如图1所示，镀槽11内设置了工件12,其具有一个主面121和另一个主面122。
[0034] 在与工件12的一个主面121对向配置的电极13和工件12之间连接了极性反转 电源15。另外，在与工件12的另一个主面122对向配置的电极14和工件12之间连接了直 流电源16。
[0035] 工件12和电极13、14都浸渍在镀槽11内的镀液17中。
[0036] 以下对各部件进行说明。
[0037] 作为工件12,对其并无特别的限制。图1中尽管示出了长方体形状的工件12,但 是对其形状也无特别的限制，可以采用各种形状的工件12。然而，优选为将需要在工件主面 的任意一个主面上形成具有粗化面的镀膜，而在位于相反侧的另一个主面上形成具有平滑 面的镀膜的各种部件使用为工件12。例如，如上所述，作为工件12,优选为使用引线框架。
[0038] 尤其是，最好将具有对主面的任意一个主面侧进行树脂密封，而对另一个主面侧 则使其从树脂露出的形态的引线框架使用为工件12。作为这样的引线框架，例如，可列举出 QFN(Quad Flat Non-leaded Package:方形扁平无引脚封装）型引线框架。QFN型引线框 架10如图2所示，具有引线11和芯片垫（Die Pad) 12,芯片垫12上安装了芯片13,引线框 架10的芯片安装面侧由树脂14进行密封。此时，如图2所示，对引线框架的侧面部分101 也可由树脂14进行密封。
[0039] 如上所述，QFN型引线框架是其作为芯片搭载面的一个面侧被树脂密封，而另一个 面侧则从树脂露出的结构。为此，在这样的引线框架的一个面侧，需要具有与树脂的密着 性，而在另一个面侧，则需要具有与焊料的密着性。根据本发明，在引线框架的一个面侧，通 过实施粗化电镀，可提高与树脂的密着性，而在另一个面侧，通过处理为平滑镀膜面，可确 保与焊料的密着性。另外，如果将粗化电镀实施至引线框架的侧面，则可进一步地提高与树 脂的密着性。
[0040] 作为引线框架的材质，一般可使用铜合金等，但是，作为产品时，在具有从树脂露 出的面的情况下，在制造步骤中进行加热等时，从树脂露出的部分上形成氧化膜，该氧化膜 有时会发生剥离。如果制造步骤中发生了剥离，则存在着可能会对生产线造成污染的问题。
[0041] 然而，根据本实施方式的镀膜制造方法，可在工件12的任意一个主面上形成平滑 镀膜。为此，铜合金制引线框架上所形成的平滑镀膜可提高氧化膜和引线框架的密着性，据 此，可防止氧化膜的剥离。例如，如果事先在铜合金制引线框架上形成了作为焊料结合层的 Ni/Pd/Au层，则Ni层可防止引线框架的氧化，并可确保焊料和引线框架的良好结合性。在 本实施方式中，可同时获得与树脂的密着性较高的粗化Ni层、及焊料结合时所需的平滑Ni 层。
[0042] 接下来，对极性反转电源15进行说明。极性反转电源15例如如图3所示，提供电 流方向以预定的时机进行交互反转的电流，即，是电流极性周期性变化的电源。极性反转电 源15所提供的电流如图3所示，优选为脉冲电流。此时，在进行正脉冲的电流供给时，对工 件12的表面进行电镀，在进行负脉冲的电流供给时，工件12的表面溶出至镀液中。
[0043] 对脉冲电流的具体条件，S卩，电流的大小、正脉冲、负脉冲各自的通电时间并无特 别的限制，可根据成膜的镀膜所要求的形状或镀液的种类等进行任意的选择。
[0044] 尤其是在将正脉冲电流值（析出侧电流值）设为Ip、将正脉冲侧电解时间（析出 侧电解时间）设为TP、将负脉冲电流值（溶出侧电流值）设为Ικ、及将负脉冲侧电解时间 (溶出侧电解时间）设为Τ κ时，优选为进行选择以使下式1所示的Cratio变为基于镀液组 成成分的值。这里需要说明的是，因为Cratio的值随镀液的组成成分或成膜的镀膜的特性 的变化而变化，所以，并无特别的限制。但是，为了在工件12的表面上形成镀膜，所供给的 电流中的正脉冲电流的供给比率优选为高于负脉冲电流的供给比率。即，Cratio优选为至 少大于1。
[0045] Cratio = (IPXTP)/ (ΙΕΧΤΕ) (式 1)
[0046] 接下来，对直流电源16进行说明。直流电源16是在电极14和工件12之间提供 一定的电流的电源。此时，对直流电源16所提供的电流的大小并无特别的限制，可根据成 膜的镀膜所要求的形状或镀液的种类等进行任意的选择。在将直流电源16与电极14和工 件12进行连接时，为了在工件12的与电极14相对（即，"对向"，以下相同。）的另一个主 面122上形成镀膜，直流电源16优选以工件12为阴极的方式进行连接。
[0047] 对镀液17的种类并无特别的限制，可根据所要形成的镀膜使用各种各样的镀液。 作为析出镀膜的金属，例如，可列举出Cu、Ni等。这样，作为镀液，例如，优选为可使用电解 铜镀液或电解镍镀液。对这些镀液的具体组成成分并无特别的限制。另外，也可以事先添 加光亮剂（Brightener)、整平剂（Leveler)、聚合物等各种添加成分。
[0048] 另外，如图1所示，在连接了极性反转电源15、直流电源16并进行了电镀的情况 下，根据本实施方式的镀膜制造方法，如上所述，可在工件12所具有的2个主面121、122上 形成镀膜。此时，工件12所具有的2个主面中的任意一个面的镀膜可为粗化面，另一个面 的镀膜可为平滑面。工件12的2个主面121U22中的作为粗化面、平滑面的面随镀液的组 成成分或电镀条件等的变化而变化。
[0049] 关于该点，首先，在向工件和电极之间提供直流电流的情况下，以使用通过该直流 电流来形成粗化面的镀液的情形为例进行说明。此时，在工件12的2个主面中的、与直流电 源16所连接的电极14相对的工件12的另一个主面122上析出了具有粗化面的镀膜（粗 化镀膜）。同时，在与极性反转电源15所连接的电极13相对的工件12的一个主面121上 析出了具有平滑面的镀膜（平滑镀膜）。
[0050] 首先，在工件12的另一个主面122上形成具有粗化面的镀膜是由于工件12的另 一个主面122和与其相对的电极14之间连接了直流电源16,并按照所使用的镀液的特性而 形成了镀膜。
[0051] 在工件12的一个主面121上形成具有平滑面的镀膜的情形进行说明。首先，在工 件12的一个主面121和与其相对的电极13之间连接极性反转电源15,在进行正脉冲电流 的供给时，在工件的主面上按照镀液的特性形成了粗化面。另外，在使电流的极性反转并提 供脉冲电流的情况下，在构成了工件主面上所形成的粗化面的凸部，电流会发生集中，利用 该特性进行阳极电解，凸部可被优先溶解。这样，就可形成具有平滑面的镀膜。
[0052] 接下来，在工件和电极之间提供直流电流的情况下，对使用通过该直流电流来形 成平滑面的镀液的情形进行说明。此时，在工件12的2个主面中的、与直流电源16所连接 的电极14相对的工件12的另一个主面122上，可析出具有平滑面的镀膜（平滑镀膜）。另 夕卜，在与极性反转电源15所连接的电极13相对的工件12的一个主面121上，可析出具有 粗化面的镀膜（粗化镀膜）。
[0053] 工件12的另一个主面122上形成具有平滑面的镀膜是由于在工件12的另一个主 面122和与其相对的电极14之间连接了直流电源16,并按照所使用的镀液的特性形成了镀 膜。
[0054] 对在工件12的一个主面121上形成具有粗化面的镀膜的情形进行说明。首先，在 工件12的一个主面121和与其相对的电极13之间连接极性反转电源15,通过提供超过了 可得到平滑镀膜的适当电流值的正脉冲电流，在工件主面的一部分上可形成密着性较差的 镀膜。另外，在使电流的极性反转并提供负脉冲电流的情况下，通过对工件主面上所形成的 密着性较差的镀膜进行阳极电解，可仅使密着性较差的部分发生溶解。通过反复进行这样 处理，可形成粗化面。这样，就可形成表面粗糙并具有粗化面的镀膜。
[0055] 另外，这里需要说明的是，尽管对在工件12的2个主面121、122上形成镀膜的情 形进行了说明，但是，在本实施方式的镀膜制造方法中，也可与工件主面同时地在工件侧面 部分也形成镀膜。侧面镀膜是通过在工件12的主面上形成镀膜时使其一部分转绕过去的 方式而形成的。
[0056] 工件12的侧面部分所析出的镀膜尤其优选为包含粗化镀膜。其原因在于，在工件 12的侧面部分的镀膜包含了粗化镀膜的情况下，可进一步提高与树脂的密着性。为此，在工 件的侧面部分上优选为形成粗化镀膜。此时，在工件的侧面部分上也可混合地形成粗化镀 膜和平滑镀膜。
[0057] 如上所述，根据本实施方式的镀膜制造方法，通过仅进行1次电镀处理，就可在工 件主面的任意一个主面上形成具有粗化面的镀膜，并可在另一个主面上形成具有平滑面的 镀膜。
[0058] 这样，工件12的主面的任意一个主面上所形成的具有粗化面的镀膜在与树脂结 合时可提高黏接强度。另外，因为工件12的表面中的一个主面为具有平滑面的镀膜，所以， 在设置了具有粗化面的镀膜的主面侧与树脂结合时，即使在具有平滑面的镀膜的一个主面 侧，树脂转绕过去并进行了附着，也可容易地去除该树脂。
[0059] [实施例]
[0060] 在本实施例中，按照以下的顺序在工件表面上制造了镀膜。
[0061] 如图1所示，通过在工件12和电极13之间连接极性反转电源15,并在工件12和 电极14之间连接直流电源16,进行了镀膜的制造。
[0062] 此时，作为工件12,使用了由铜合金（C194)组成的金属板。另外，作为镀液的 组成成分，使用了包含200g/L的硫酸铜、100g/L的硫酸、50ppm的氯气、2ml/L的光亮剂 (Rohm&Hass Co.制，商品名：MICROFILL? EVF BRIGHTER)、10ml/L 的整平剂（Rohm&Hass Co.制，商品名：MICROFILL? EVF LEVELER)、及 20ml/L 的聚合物（Rohm&Hass Co.制，商品 名：MICROFILL? EVF C2)的镀液。
[0063] 通过在上述条件下制造了镀膜后可确认到，工件12的与电极13相对的一个主面 121侧所形成的镀膜为粗化面，工件12的与电极14相对的另一个主面122侧所形成的镀膜 为平滑面。
[0064] 对所形成的镀膜，采用SEM(日本电子株式会社制，型号JSM-5600 L V )进行了 表面观察。基于SEM的观察照片示于图4A、4B中。这里需要说明的是，SEM的观察是在各 主面的中央部进行的。
[0065] 图4A示出了工件12的一个主面121侧的镀膜的观察照片，从中可确认到，其表面 上形成了微细颗粒，为粗化面。另外，图4B示出了工件12的另一个主面122侧的镀膜的观 察照片，从中可确认到，与图4A所示的工件12的一个主面121侧的镀膜不同，为平滑面。
[0066] 接下来，对所形成的镀膜，采用AFM(Seiko Instruments Inc.制，型号：Nano Navi Nanocute)进行了观察，并对观察结果和粗糙度测定结果进行了表示。基于AFM的观察照片 示于图5A、5B中。另外，粗糙度测定结果示于表1中。
[0067] [表 1]
[0068]
【权利要求】
1. 一种在工件上形成镀膜的镀膜制造方法，所述工件具有一个主面和另一个主面，该 另一个主面位于所述一个主面的相反侧，其中： 在所述工件和与所述工件的所述一个主面对向配置的电极之间连接极性反转电源； 在所述工件和与所述工件的所述另一个主面对向配置的电极之间连接直流电源；及 同时进行所述工件的所述一个主面和所述另一个主面的电镀处理。
2. 如权利要求1所述的镀膜制造方法，其中： 所述直流电源以所述工件为阴极的方式进行连接。
3. 如权利要求1或2所述的镀膜制造方法，其中： 在所述工件的侧面部分也形成镀膜。
4. 如权利要求1或2所述的镀膜制造方法，其中： 所述工件是引线框架。
5. 如权利要求1或2所述的镀膜制造方法，其中： 使用通过直流电流来形成粗化面的镀液； 在所述工件的所述一个主面上析出平滑镀膜；及 在所述工件的所述另一个主面上析出粗化镀膜。
6. 如权利要求1或2所述的镀膜制造方法，其中： 使用通过直流电流来形成平滑面的镀液； 在所述工件的所述一个主面上析出粗化镀膜；及 在所述工件的所述另一个主面上析出平滑镀膜。
7. 如权利要求1或2所述的镀膜制造方法，其中： 在所述工件的侧面部分形成粗化镀膜。
8. 如权利要求1或2所述的镀膜制造方法，其中： 在所述工件的侧面部分混合地形成粗化镀膜和平滑镀膜。
【文档编号】C25D5/18GK104152959SQ201410199014
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2013年5月14日
【发明者】吴宗昭, 有贺庸介 申请人:新光电气工业株式会社