專(zhuān)利名稱：：線架及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具有改進(jìn)的鍍層的線架及制造線架的方法。選擇在圖1的常規(guī)線架10的安裝芯片的重疊部分11和支座部分12上進(jìn)行鍍銀。而且，為了在半導(dǎo)體封裝工序樹(shù)脂成型后提高焊接性能，使用錫-鉛(Sn-Pb)對(duì)線架10的外引導(dǎo)線架13進(jìn)行焊料噴鍍。此時(shí)，焊料噴鍍對(duì)樹(shù)脂成型結(jié)構(gòu)所用的濕法將導(dǎo)致線架的可靠性降低。為了解決上述的難題，已經(jīng)研制出一種預(yù)鍍線架法在半導(dǎo)體封裝工序之前對(duì)具有良好焊料濕潤(rùn)性的鍍層的線架進(jìn)行預(yù)先涂敷。也就是，如圖2所示，作為線架材料的銅(Cu)片21涂以鎳(Ni)層22，在鎳(Ni)層22上涂敷鈀(Pd)-鎳(Ni)合金層23。在鈀-鎳合金層23上涂以鈀(Pd)層24。這里，使用以氨基磺酸鎳(II)四水合物(Ni(H2NSO3)2.4H2O)為主要成分的鍍液形成鎳(Ni)層22，氨基磺酸鎳(II)四水合物是酰胺磺酸的鎳鹽，可從晶體或過(guò)飽和氨基磺酸鎳(II)四水合物溶液生成獲得，它具有較高的溶解性且提高鍍?cè)〉慕饘贊舛取Ｈ欢?，隨著鍍層厚度增長(zhǎng)，金屬片的內(nèi)應(yīng)力和延展性卻降低了。為了解決上述難題，向鎳(Ni)鍍液中加入有機(jī)化合物的第一和第二添加劑。第一添加劑是一種輔助添加劑，用以適當(dāng)控制主要拋光劑的吸收，提高鍍層的抗裂紋性能。糖精，萘-1，3，6-三磺酸三鈉鹽水合物(C10H5Na3O9S3)及萘-1.5-二磺酸二鈉鹽(C10H6Na2O6S2)用作第一添加劑且每個(gè)都包括＝C-SO2基。然而，由于第一添加劑沒(méi)有使噴鍍表面平整的拉平效應(yīng)，因此添加第二添加劑以解決這個(gè)問(wèn)題。第二添加劑是一種均勻平整劑，具有強(qiáng)吸收性，而且和鎳(Ni)共同沉積使鍍層均勻平整。最常使用的第二添加劑具有C＝O，C＝C，C＝C，C＝N，C≡N和N＝N基。另外，附加的添加劑是表面活性劑用以降低溶液的表面張力且易將鍍層材料中的氣泡排出以消除由氫氣(H2)氣泡造成的坑斑。然而，鎳(Ni)層22含有第一添加劑的主要成分硫，因而化學(xué)可溶性明顯提高。在200℃或更高溫度退火期間，硫?qū)⒁鹪拥闹匦屡帕校@將導(dǎo)致鍍層的脆性。在半導(dǎo)體裝配工序的間接熱效應(yīng)期間這會(huì)引起鎳(Ni)層22的脆性，從而隨后修整成形工序期間鍍層會(huì)產(chǎn)生裂紋。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有鍍層的線架，它在制造過(guò)程中不會(huì)變脆，同時(shí)提供制造這種線架的方法。因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，按本發(fā)明制造線架的方法包括如下步驟(a)將金屬片表面清除油漬并加以活化；(b)提供含有氨基磺酸鎳(II)四水合物(Ni(H2NSO3)2.4H2O)、氨基磺酸錳(II)四水合物(Mn(H2NSO3)2.4H2O)、氯化鎳(II)六水合物(NiCl2.6H2O)及硼酸的鍍液；(c)將金屬片放入鍍液中以形成鎳-錳(Ni-Mn)合金層；且(d)在鎳-錳(Ni-Mn)合金層上形成鈀(Pd)的或鈀合金的層面。最好，鍍液中的氨基磺酸錳四水合物Mn(H2NSO3)2.4H2O組成為5～20克/升。按照本發(fā)明的另一方式，可提供的一種線架包括一金屬片；在金屬片上涂敷一具有預(yù)定厚度的鎳-錳(Ni-Mn)合金層，及在鎳-錳(Ni-Mn)合金層上涂敷一具有預(yù)定厚度的鈀(Pd)或鈀合金層。通過(guò)參照附圖對(duì)本發(fā)明最佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)變得更加明顯，其中圖1是典型的線架的平面圖；圖2是常規(guī)的線架結(jié)構(gòu)剖面圖。圖3是本發(fā)明的線架結(jié)構(gòu)剖面圖。圖4是按照本發(fā)明根據(jù)向鍍液中加入的錳(Mn)的量測(cè)得的線架中的應(yīng)力曲線圖。圖5是按照本發(fā)明根據(jù)向鍍液中加入糖精的濃度測(cè)得線架中的應(yīng)力曲線圖。請(qǐng)參閱圖3，按照本發(fā)明的線架30包括一金屬片31，一涂敷于金屬片31上的鎳-錳合成金層32及一涂敷于鎳-錳合金層32上的一鈀層33。最好是，金屬片31用銅、銅合金或鎳合金中的一種來(lái)構(gòu)成，其具有0.1～3毫米的厚度。金屬片31經(jīng)清除油漬并活化后涂上鎳-錳(Ni-Mn)合金層32。此時(shí)，鍍液中含有錳(Mn)化合物。最好是氨基磺酸鎳(II)四水合物(Ni(H2NSO3)2.4H2O)，氨基磺酸錳(II)四水合物(Mn(H2NSO3)2.4H2O)，氯化鎳(II)六水合物(NiCl2.6H2O)及硼酸。而且，第一添加劑作為應(yīng)力還原劑，第二添加劑作為均勻平整劑加入鍍液中。將金屬片31放入鍍液中進(jìn)行電鍍，形成鎳-錳(Ni-Mn)合金層32。此時(shí)，錳(Mn)和作為第一添加劑主要成分的硫(S)結(jié)合以形成金屬互化物硫化錳(MnS)，它消除了在200℃或更高溫度退火時(shí)因硫的重新排列而引起鍍層發(fā)脆。錳高溫下不降低延展性和可塑性，卻提高強(qiáng)度，而且使其能鑄塑。最好是，鎳-錳合金層32的錳(Mn)組分為2～10重量百分比，鎳-錳合金層32的厚度為0.05～3.0微米。隨后，在鎳-錳(Ni-Mn)合金層32上涂敷0.05～2.0微米的鈀層33?；蛘哒f(shuō)，比純鈀更具抗腐蝕性的鈀合金層可涂敷在鎳-錳(Ni-Mn)合金層32上。也就是，鈀合金層最好是，由鈀-金、鈀-鈷、鈀-鎢、鈀-銀、鈀-鈦、鈀-鉬或鈀-錫合金中的一種所構(gòu)成的。按照本發(fā)明，鎳-錳(Ni-Mn)合金層和鈀(Pd)合金層是用直流和脈沖電流鍍成的。通過(guò)實(shí)施例按照本發(fā)明的特點(diǎn)詳細(xì)描述具有鎳-錳(Ni-Mn)合金層線架的效果。實(shí)施例用以形成鎳-錳(Ni-Mn)合金層32(見(jiàn)圖3)的鍍液是由600克/升的氨基磺酸鎳(II)四水合物(Ni(H2NSO3)2.4H2O)，5～20克/升氨基磺酸錳(II)四水合物(Mn(H2NSO3)2.4H2O)，10克/升的氯化鎳六水合物(NiCl2.6H2O)和40克/升硼酸配成。在電流密度為4.3A/dm2的情況下進(jìn)行鍍敷，鍍液溫度為45～50℃，氫離子濃度為4.0～4.8pH。測(cè)出了對(duì)應(yīng)于在形成有鎳-錳(Ni-Mn)合金層的線架的應(yīng)力。此時(shí)，如表1至圖4所示，線架的應(yīng)力取決于氨基磺酸錳四水合物的添加量。表1</tables>如表1所示，當(dāng)鍍液中氨基磺酸錳(Mn(H2NSO3)2.4H2O)的量增加時(shí)，線架的拉應(yīng)力增強(qiáng)了。然后，將第一添加劑中糖精加入含有20克/升的氨基磺酸錳四水合物的鍍液中，形成鎳-錳(Ni-Mn)合金層，并測(cè)得線架的應(yīng)力。如表面2和圖5所示，隨著糖精量的增加，拉應(yīng)力轉(zhuǎn)化為壓應(yīng)力。表2</tables>然后，為了檢測(cè)退火之后鎳-錳(Ni-Mn)合金層的硬度和延展性，對(duì)純鎳(Ni)層、硫化鎳(NiS)層和硫化鎳錳層進(jìn)行退火并測(cè)得它們的特性，結(jié)果示于表3。表3通過(guò)將樣品彎成90℃直至樣品斷裂的次數(shù)測(cè)得其延展性。參照表3，根據(jù)退火，硫化鎳(NiS)層的脆性比純鎳(Ni)層要高，然而，鎳-錳合金層具有相對(duì)良好的延展性。這是由于將錳和硫化合產(chǎn)生的氫硫化物造成的。如上所述，使用鎳-錳合金層作為線架的底層可以消除由于在修整和成形過(guò)程中因使其彎曲而產(chǎn)生的鍍層脆性和裂紋。應(yīng)該現(xiàn)解為本發(fā)明并不局限于所說(shuō)明的實(shí)施例，由熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員能作出的多種改變和修改都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1一種制造線架的方法包含如下步驟(a)對(duì)金屬片表面清除油漬并激活；(b)提供鍍液其含有氨基磺酸鎳四水合物(Ni(H2NSO3)2.4H2O)，氨基磺酸錳四水合物(Mn(H2NSO3)2.4H2O)，氯化鎳(II)六水合物(NiCl2.6H2O)和硼酸；(c)將金屬片放入鍍液中以形成鎳-錳(Ni-Mn)合金層；以及(d)在鎳-錳合金層上形成一鈀或鈀合金層。2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于鍍液含有5～20克/升的氨基磺酸錳(II)四水合物(Mn(H2NSO3)2.4H2O)。3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于金屬片是由銅、銅合金和鎳合金組成的組中選取一種形成的。4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于鎳-錳合金層具有0.05～3.0微米的厚度。5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于鈀合金層選自組成鈀-金、鈀-鎳、鈀-鈷、鈀-鎢、鈀-銀、鈀-鈦、鈀-鉬或鈀-錫的合金的組中的一種。6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于鈀合金層形成至0.05～2.0微米的厚度。7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于鎳-錳合金層中的錳是在2～10重量百分比范圍內(nèi)。8.一種線架，它包括一金屬片；一在該金屬片上涂敷有預(yù)定厚度的鎳-錳合金層；以及一在該鎳-錳合金層上涂敷有預(yù)定厚度的鈀或鈀合金層。9.按權(quán)利要求8所述的線架，其特征在于金屬片是選自銅、銅合金和鎳合金組成的組中的一種形成的。10.按照權(quán)利要求8所述的線架，其特征在于鎳-錳合金的厚度是在0.05～3.0微米的范圍內(nèi)。11.按照權(quán)利要求8所述的線架，其特征在于鈀合金層是選自鈀-金、鈀-鎳、鈀-鈷、鈀-鎢、鈀-銀、鈀-鈦、鈀-鉬和鈀-錫組成的組中的一種。12.按照權(quán)利要求8所述的線架，其特征在于鈀(Pd)層的厚度在0.05～2.0微米的范圍內(nèi)。13.按照權(quán)利要求8所述的線架，其特征在于鎳-錳合金層中的錳是在2～10重量百分比的范圍內(nèi)。全文摘要本發(fā)明提供一種制造線架的方法,它包括對(duì)金屬片表面清除油漬并加以激活的步驟,提供含有氨基磺酸鎳(Ⅱ)、(Ni(H文檔編號(hào)C25D7/12GK1202008SQ9810187公開(kāi)日1998年12月16日申請(qǐng)日期1998年5月20日優(yōu)先權(quán)日1997年5月20日發(fā)明者金重道,白鈴昊,福京純申請(qǐng)人:三星航空產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社