专利名称：：线架及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及一种具有改进的镀层的线架及制造线架的方法。选择在图1的常规线架10的安装芯片的重叠部分11和支座部分12上进行镀银。而且，为了在半导体封装工序树脂成型后提高焊接性能，使用锡-铅(Sn-Pb)对线架10的外引导线架13进行焊料喷镀。此时，焊料喷镀对树脂成型结构所用的湿法将导致线架的可靠性降低。为了解决上述的难题，已经研制出一种预镀线架法在半导体封装工序之前对具有良好焊料湿润性的镀层的线架进行预先涂敷。也就是，如图2所示，作为线架材料的铜(Cu)片21涂以镍(Ni)层22，在镍(Ni)层22上涂敷钯(Pd)-镍(Ni)合金层23。在钯-镍合金层23上涂以钯(Pd)层24。这里，使用以氨基磺酸镍(II)四水合物(Ni(H2NSO3)2.4H2O)为主要成分的镀液形成镍(Ni)层22，氨基磺酸镍(II)四水合物是酰胺磺酸的镍盐，可从晶体或过饱和氨基磺酸镍(II)四水合物溶液生成获得，它具有较高的溶解性且提高镀浴的金属浓度。然而，随着镀层厚度增长，金属片的内应力和延展性却降低了。为了解决上述难题，向镍(Ni)镀液中加入有机化合物的第一和第二添加剂。第一添加剂是一种辅助添加剂，用以适当控制主要抛光剂的吸收，提高镀层的抗裂纹性能。糖精，萘-1，3，6-三磺酸三钠盐水合物(C10H5Na3O9S3)及萘-1.5-二磺酸二钠盐(C10H6Na2O6S2)用作第一添加剂且每个都包括＝C-SO2基。然而，由于第一添加剂没有使喷镀表面平整的拉平效应，因此添加第二添加剂以解决这个问题。第二添加剂是一种均匀平整剂，具有强吸收性，而且和镍(Ni)共同沉积使镀层均匀平整。最常使用的第二添加剂具有C＝O，C＝C，C＝C，C＝N，C≡N和N＝N基。另外，附加的添加剂是表面活性剂用以降低溶液的表面张力且易将镀层材料中的气泡排出以消除由氢气(H2)气泡造成的坑斑。然而，镍(Ni)层22含有第一添加剂的主要成分硫，因而化学可溶性明显提高。在200℃或更高温度退火期间，硫将引起原子的重新排列，这将导致镀层的脆性。在半导体装配工序的间接热效应期间这会引起镍(Ni)层22的脆性，从而随后修整成形工序期间镀层会产生裂纹。为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有镀层的线架，它在制造过程中不会变脆，同时提供制造这种线架的方法。因此，为了实现上述目的，按本发明制造线架的方法包括如下步骤(a)将金属片表面清除油渍并加以活化；(b)提供含有氨基磺酸镍(II)四水合物(Ni(H2NSO3)2.4H2O)、氨基磺酸锰(II)四水合物(Mn(H2NSO3)2.4H2O)、氯化镍(II)六水合物(NiCl2.6H2O)及硼酸的镀液；(c)将金属片放入镀液中以形成镍-锰(Ni-Mn)合金层；且(d)在镍-锰(Ni-Mn)合金层上形成钯(Pd)的或钯合金的层面。最好，镀液中的氨基磺酸锰四水合物Mn(H2NSO3)2.4H2O组成为5～20克/升。按照本发明的另一方式，可提供的一种线架包括一金属片；在金属片上涂敷一具有预定厚度的镍-锰(Ni-Mn)合金层，及在镍-锰(Ni-Mn)合金层上涂敷一具有预定厚度的钯(Pd)或钯合金层。通过参照附图对本发明最佳实施例进行详细描述，将使本发明的上述目的和优点变得更加明显，其中图1是典型的线架的平面图；图2是常规的线架结构剖面图。图3是本发明的线架结构剖面图。图4是按照本发明根据向镀液中加入的锰(Mn)的量测得的线架中的应力曲线图。图5是按照本发明根据向镀液中加入糖精的浓度测得线架中的应力曲线图。请参阅图3，按照本发明的线架30包括一金属片31，一涂敷于金属片31上的镍-锰合成金层32及一涂敷于镍-锰合金层32上的一钯层33。最好是，金属片31用铜、铜合金或镍合金中的一种来构成，其具有0.1～3毫米的厚度。金属片31经清除油渍并活化后涂上镍-锰(Ni-Mn)合金层32。此时，镀液中含有锰(Mn)化合物。最好是氨基磺酸镍(II)四水合物(Ni(H2NSO3)2.4H2O)，氨基磺酸锰(II)四水合物(Mn(H2NSO3)2.4H2O)，氯化镍(II)六水合物(NiCl2.6H2O)及硼酸。而且，第一添加剂作为应力还原剂，第二添加剂作为均匀平整剂加入镀液中。将金属片31放入镀液中进行电镀，形成镍-锰(Ni-Mn)合金层32。此时，锰(Mn)和作为第一添加剂主要成分的硫(S)结合以形成金属互化物硫化锰(MnS)，它消除了在200℃或更高温度退火时因硫的重新排列而引起镀层发脆。锰高温下不降低延展性和可塑性，却提高强度，而且使其能铸塑。最好是，镍-锰合金层32的锰(Mn)组分为2～10重量百分比，镍-锰合金层32的厚度为0.05～3.0微米。随后，在镍-锰(Ni-Mn)合金层32上涂敷0.05～2.0微米的钯层33。或者说，比纯钯更具抗腐蚀性的钯合金层可涂敷在镍-锰(Ni-Mn)合金层32上。也就是，钯合金层最好是，由钯-金、钯-钴、钯-钨、钯-银、钯-钛、钯-钼或钯-锡合金中的一种所构成的。按照本发明，镍-锰(Ni-Mn)合金层和钯(Pd)合金层是用直流和脉冲电流镀成的。通过实施例按照本发明的特点详细描述具有镍-锰(Ni-Mn)合金层线架的效果。实施例用以形成镍-锰(Ni-Mn)合金层32(见图3)的镀液是由600克/升的氨基磺酸镍(II)四水合物(Ni(H2NSO3)2.4H2O)，5～20克/升氨基磺酸锰(II)四水合物(Mn(H2NSO3)2.4H2O)，10克/升的氯化镍六水合物(NiCl2.6H2O)和40克/升硼酸配成。在电流密度为4.3A/dm2的情况下进行镀敷，镀液温度为45～50℃，氢离子浓度为4.0～4.8pH。测出了对应于在形成有镍-锰(Ni-Mn)合金层的线架的应力。此时，如表1至图4所示，线架的应力取决于氨基磺酸锰四水合物的添加量。表1</tables>如表1所示，当镀液中氨基磺酸锰(Mn(H2NSO3)2.4H2O)的量增加时，线架的拉应力增强了。然后，将第一添加剂中糖精加入含有20克/升的氨基磺酸锰四水合物的镀液中，形成镍-锰(Ni-Mn)合金层，并测得线架的应力。如表面2和图5所示，随着糖精量的增加，拉应力转化为压应力。表2</tables>然后，为了检测退火之后镍-锰(Ni-Mn)合金层的硬度和延展性，对纯镍(Ni)层、硫化镍(NiS)层和硫化镍锰层进行退火并测得它们的特性，结果示于表3。表3通过将样品弯成90℃直至样品断裂的次数测得其延展性。参照表3，根据退火，硫化镍(NiS)层的脆性比纯镍(Ni)层要高，然而，镍-锰合金层具有相对良好的延展性。这是由于将锰和硫化合产生的氢硫化物造成的。如上所述，使用镍-锰合金层作为线架的底层可以消除由于在修整和成形过程中因使其弯曲而产生的镀层脆性和裂纹。应该现解为本发明并不局限于所说明的实施例，由熟悉本领域的技术人员能作出的多种改变和修改都在本发明的范围内。权利要求1一种制造线架的方法包含如下步骤(a)对金属片表面清除油渍并激活；(b)提供镀液其含有氨基磺酸镍四水合物(Ni(H2NSO3)2.4H2O)，氨基磺酸锰四水合物(Mn(H2NSO3)2.4H2O)，氯化镍(II)六水合物(NiCl2.6H2O)和硼酸；(c)将金属片放入镀液中以形成镍-锰(Ni-Mn)合金层；以及(d)在镍-锰合金层上形成一钯或钯合金层。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于镀液含有5～20克/升的氨基磺酸锰(II)四水合物(Mn(H2NSO3)2.4H2O)。3.按权利要求1所述的方法，其特征在于金属片是由铜、铜合金和镍合金组成的组中选取一种形成的。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于镍-锰合金层具有0.05～3.0微米的厚度。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于钯合金层选自组成钯-金、钯-镍、钯-钴、钯-钨、钯-银、钯-钛、钯-钼或钯-锡的合金的组中的一种。6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于钯合金层形成至0.05～2.0微米的厚度。7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于镍-锰合金层中的锰是在2～10重量百分比范围内。8.一种线架，它包括一金属片；一在该金属片上涂敷有预定厚度的镍-锰合金层；以及一在该镍-锰合金层上涂敷有预定厚度的钯或钯合金层。9.按权利要求8所述的线架，其特征在于金属片是选自铜、铜合金和镍合金组成的组中的一种形成的。10.按照权利要求8所述的线架，其特征在于镍-锰合金的厚度是在0.05～3.0微米的范围内。11.按照权利要求8所述的线架，其特征在于钯合金层是选自钯-金、钯-镍、钯-钴、钯-钨、钯-银、钯-钛、钯-钼和钯-锡组成的组中的一种。12.按照权利要求8所述的线架，其特征在于钯(Pd)层的厚度在0.05～2.0微米的范围内。13.按照权利要求8所述的线架，其特征在于镍-锰合金层中的锰是在2～10重量百分比的范围内。全文摘要本发明提供一种制造线架的方法,它包括对金属片表面清除油渍并加以激活的步骤,提供含有氨基磺酸镍(Ⅱ)、(Ni(H文档编号C25D7/12GK1202008SQ9810187公开日1998年12月16日申请日期1998年5月20日优先权日1997年5月20日发明者金重道,白铃昊,福京纯申请人:三星航空产业株式会社