[发明专利]一种功率器件引线框架电镀方法及系统

说明书

本发明公开了一种功率器件引线框架电镀方法及系统，属于半导体引线框架表面处理技术领域，电镀包括：将覆盖有硅胶掩膜的引线框架导入电镀槽中进行电镀处理；将电镀溶液导入储液槽进行金属离子除杂处理：第二镍板为阳极，W型瓦楞板为阴极；储液槽中加入有35‑55mg/L柠檬酸氢二铵、13‑25ml/L氨水；去除金属离子后，将储液槽中溶液导入电镀槽继续进行电镀处理。采用一定浓度柠檬酸氢二铵作为电镀镍的缓冲剂，使不同电极电位的金属分类沉积，进而去除不同金属杂质，避免镍镀液中微量元素干扰镍离子在直流电的作用下对渗透液的电力线穿透能力；同时配合机械硅胶掩膜阻挡电力，使非镀区表面不被镀液渗透而镀上镍层，以此准确控制镀镍区面积。

技术领域

本发明涉及半导体引线框架表面处理技术领域，尤其涉及一种功率器件引线框架电镀方法及系统。

背景技术

功率器件引线框架是半导体封装中主要的材料，引线框架、塑封料及芯片共同组成半导体封装的三大基本原材料。功率器件引线框架由专用铜合金作为基材，制造过程主要是模具冲压、表面清洗和电镀、切断成型三大工序，冲压之后经过表面处理以增加其表面焊接性。表面处理主要是除油、电镀和镀层保护，引线框架的表面处理之所以重要是因为焊接工艺直接作用于其表面，作为键合丝的连接点，是实现芯片功能和外部电路连接的桥梁，对于内部互联来说非常重要；而内部互联是否稳定首要考虑的是半导体封装的可靠性，作为半导体封装中的关键质量指标之一，封装的可靠性主要取决于引线框架与塑封料的结合力是否良好。

应用于车载等领域的功率器件具有承受大电流高电压的特点，在塑封体内部互联通常使用直径较粗的硅铝丝、铝丝，实现管脚与芯片之间的连接，引线框架需要焊线的管脚局部面积是镀镍层，镍层与硅铝丝、铝丝的焊接较为牢固，铜层与环氧树脂塑封料的结合力较好，而镍层与环氧树脂塑封料的结合力却很差，镍层与塑封料之间经常出现分层现象，因此要提高封装可靠性的首先要解决镀镍层的面积做到最小，但是要达到键合丝焊接的最小面积，因此采用选择电镀镍的工艺技术。

为了达到局部选择电镀镍的目的，一直以来行业都是采用在卷式原材料上预先贴附抗电镀膜胶带，然后进行预电镀镍层，再撕掉膜胶带，经冲压后进行清洗达到电镀镍的目的，整个工艺流程冲压出来的铜边角料含有部分镍层，回收价值低，制造成本高。因此我们采用电镀模具的工艺技术进行试验直接电镀镍层，然而会出现镍层漏镀严重，镀区远远超出不需要电镀的地方，到目前为止现有技术均无法采用电解方式对超出的镀镍层进行电解剥离，因此无法良好控制镀镍区面积，这也是选择电镀镍的技术难点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的问题，提供了一种功率器件引线框架电镀方法及系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种功率器件引线框架电镀方法，该方法电镀步骤包括：

将覆盖有硅胶掩膜的引线框架导入电镀槽中进行电镀处理，第一镍板为阳极，引线框架为阴极；电镀溶液包括金属镍、硼酸；

将电镀溶液导入储液槽进行金属离子除杂处理：第二镍板为阳极，W型瓦楞板为阴极；储液槽中加入有35-55mg/L柠檬酸氢二铵、13-25ml/L氨水；去除金属离子后，将储液槽中溶液导入电镀槽继续进行电镀处理，直至完成对引线框架的电镀处理。

在一示例中，所述电镀溶液包括70±10g/L金属镍、55±5g/L硼酸；电镀溶液PH值为3.5-5.5；电镀温度为50±5℃；电镀时间为10±5s；电流密度为0.25～0.5安培/平方分米。

在一示例中，所述储液槽中还加入有3-5mg/L糖精钠。

在一示例中，所述金属离子除杂处理时电流密度为0.01-0.02安培/平方米。

在一示例中，所述电镀步骤前还包括除油以及酸活化步骤。

在一示例中，所述除油包括超声波除油和/或电解除油；