一种功率半导体器件引线框架的表面处理方法_2

文档序号:8484297阅读:来源:国知局
所述酸中和的具体工艺要求为:将功率半导体器件引线框架导入硫酸溶液中进行中和,硫酸溶液浓度为0.5?1.5g/L,中和时间为6?10S。
[0024]所述铜保护的具体工艺要求为:将功率半导体器件引线框架导入保护液中进行浸泡附上铜保护膜,所述保护液中铜保护剂的浓度为0.5?1.5ml/L,保护液的pH值为5?7,温度20?40 °C,浸泡时间为10?20S。
[0025]所述烘干的具体工艺要求为:烘干的温度120?140°C,时间为15?25S。
[0026]现有技术的镀铜的工艺规范为:氰化亚铜30±10g/L、氢氧化钾20±5g/L、酒石酸钾钠30±5g/L,阳极:电解铜板;本发明的镀铜工艺规范为:氰化亚铜40±10g/L、氢氧化钾 10±5g/L、酒石酸钾钠 20 ±5g/L、锡酸钠 10 ±5g/L,Copper Glo Brightener 38:1.0 ?2.0ml/L,所述Copper Glo Brightener 38为罗门哈斯公司生产的碱铜补充剂,三乙醇胺15±5g/L,阳极:电解铜板;现有技术的镀铜工艺没有引入锡酸钠,只镀铜,在沾锡时,铜层与锡的湿润性不好,经常出现缩锡和空洞的不良。而本发明的产品表面是铜锡复合镀层,与锡的湿润性和可焊性都很好,解决了以往存在的质量问题。由于添加了铜补充剂、三乙醇胺,镀层结晶更细致,降低了镀层中夹杂的其他金属杂质含量,并且改善产品功能区的镀层均匀性,确保镀层的可焊性。
[0027]下面结合实施例对发明作进一步的描述,所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例,并不是全部的实施例。基于发明中的实施例,本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例,都属于发明的保护范围。
[0028]实施例1
本实施例包括如下工艺步骤:
A、进行超声波除油:将功率半导体引线框架引导入超声波脱脂剂中进行超声波除油,利用声波振动使表面覆着的油污疏松脱落,以除去基体表面在冲压时残留的油脂。超声波脱脂剂温度为50°C (摄氏度),超声波脱脂剂溶度为50g/L (克每升),超声波除油时间1S(秒
[0029]B、进行电解除油:将功率半导体引线框架导入电解除油剂中进行电解除油,利用电解时表面析出氢气使表面覆着的油污脱落,以除去基体表面在冲压时残留的油脂。温度为55°C,电解除油剂的浓度为55g/L,时间10S。
[0030]C、进行硫酸中和活化:将功率半导体引线框架导入硫酸溶液中进行酸洗,以中和除去基体表面碱性物质并对基体表面的氧化层进行还原反应。硫酸溶液浓度是5g/L,酸洗时间是12S。
[0031]进行电镀铜:将功率半导体引线框架导入电镀液中进行电镀铜,所述电镀液各组份的含量具体是:氰化亚铜40g/L、氢氧化钾10g/L、酒石酸钾钠15g/L、锡酸钠15g/L,Copper Glo Brightener 38:1.0ml/L,所述Copper Glo Brightener 38为罗门哈斯公司生产的碱铜补充剂,三乙醇胺20g/L,阳极:电解铜板;主要控制点:在镀层中含有0.1-0.5%的锡,使镀层与熔融的锡更容易相互润湿,增加沾锡时的浸润性,提高锡与引线框架表面的相互润湿,保证锡层与芯片沾接的可靠性;增加酒石酸钾钠和补充剂,提高镀铜层的致密度和结晶更细致,保证精压区域的表面可焊性。电镀液温度50°C,电镀时间是20S,电镀电流密度是4安培/平方分米,溶液连续过滤。
[0032]D、进行硫酸中和:将功率半导体引线框架导入硫酸溶液中进行酸洗,以中和除去在镀铜时残留在表面的物质。硫酸溶液浓度是lg/L,酸洗时间是8S。
[0033]F、进行铜保护:将功率半导体引线框架导入保护液中进行附上铜保护膜,保护液中含有铜保护剂,该铜保护剂为美国罗门哈斯公司生产的铜保护剂,其浓度为lml/L,溶液的pH为6,温度为30°C,浸泡时间是15S。
[0034]G、最后进行水洗和烘干,烘干的温度130°C,时间20S。
[0035]此外,为了保证每个步骤处理后不影响下一个步骤的操作产生药水相互污染和干扰,步骤A、B、C、D、E、F之后进行水洗的步骤,在去离子水中清洗1S左右,同时,将残留在基体表面的去离子水去除干净,进入烘干机烘干,以确保基体表面的镀层干燥洁净。
[0036]实施例2
A、进行超声波除油:将功率半导体引线框架引导入超声波脱脂剂中进行超声波除油,利用声波振动使表面覆着的油污疏松脱落,以除去基体表面在冲压时残留的油脂。超声波脱脂剂温度为55°C (摄氏度),超声波脱脂剂溶度为55g/L (克每升),超声波除油时间15S(秒
[0037]B、进行电解除油:将功率半导体引线框架导入电解除油剂中进行电解除油,利用电解时表面析出氢气使表面覆着的油污脱落,以除去基体表面在冲压时残留的油脂。温度为50°C,电解除油剂的浓度为55g/L,时间16S。
[0038]C、进行硫酸中和活化:将功率半导体引线框架导入硫酸溶液中进行酸洗,以中和除去基体表面碱性物质并对基体表面的氧化层进行还原反应。硫酸溶液浓度是3g/L,酸洗时间是8S。
[0039]D、进行电镀铜:将功率半导体引线框架导入电镀液中进行电镀铜,所述电镀液各组份的含量具体是:氰化亚铜35g/L、氢氧化钾5g/L、酒石酸钾钠20g/L、锡酸钠12g/L,Copper Glo Brightener 38: L 3ml/L,所述 Copper Glo Brightener 38
为罗门哈斯公司生产的碱铜补充剂,三乙醇胺15g/L,阳极:电解铜板;主要控制点:在镀层中含有0.1-0.5%的锡,使镀层与熔融的锡更容易相互润湿,增加沾锡时的浸润性,提高锡与引线框架表面的相互润湿,保证锡层与芯片沾接的可靠性;增加酒石酸钾钠和补充剂,提高镀铜层的致密度和结晶更细致,保证精压区域的表面可焊性。电镀液温度40°C,电镀时间是15S,电镀电流密度是5安培/平方分米,溶液连续过滤。
[0040]E、进行硫酸中和:将功率半导体引线框架导入硫酸溶液中进行酸洗,以中和除去在镀铜时残留在表面的物质。硫酸溶液浓度是0.5g/L,酸洗时间是10S。
[0041]F、进行铜保护:将功率半导体引线框架导入保护液中进行附上铜保护膜,保护液中含有铜保护剂,该铜保护剂为美国罗门哈斯公司生产的铜保护剂,其浓度为0.8ml/L,溶液的PH为5,温度为25°C,浸泡时间是15S。
[0042]G、最后进行水洗和烘干,烘干的温度120°C,时间25S。
[0043]此外,为了保证每个步骤处理后不影响下一个步骤的操作产生药水相互污染和干扰,步骤A、B、C、D、E、F之后进行水洗的步骤,在去离子水中清洗1S左右,同时,将残留在基体表面的去离子水去除干净,进入烘干机烘干,以确保基体表面的镀层干燥洁净。
[0044]实施例3
A、进行超声波除油:将功率半导体引线框架引导入超声波脱脂剂中进行超声波除油,利用声波振动使表面覆着的油污疏松脱落,以除去基体表面在冲压时残留的油脂。超声波脱脂剂温度为60°C (摄氏度),超声波脱脂剂溶度为60g/L (克每升),超声波除油时间20S(秒
[0045]B、进行电解除油:将功率半导体引线框架导入电解除油剂中进行电解除油,利用电解时表面析出氢气使表面覆着的油污脱落,以除去基体表面在冲压时残留的油脂。温度为55°C,电解除油剂的浓度为58g/L,时间16S。
[0046]C、进行硫酸中和活化:将功率半导体引线框架导入硫酸溶液中进行酸洗,以中和除去基体表面碱性物质并对基体表面的氧化层进行还原反应。硫酸溶液浓度是3g/L,酸洗时间是15S。
[0047]D、进行电镀铜:将功率半导体引线框架导入电镀液中进行电镀铜,所述电镀液各组份的含量具体是:氰化亚铜45g/L、氢氧化钾15g/L、酒石酸钾钠22g/L、锡酸钠8g/L
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