專利名稱：環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面的多層金屬化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面的多層金屬化處理方法。
背景技術(shù)：
電子封裝是保護(hù)電路芯片免受周圍環(huán)境的影響(包括物理、化學(xué)的影響)。國內(nèi)外一直專注于對性能高、可靠性強(qiáng)、體積小的電子封裝存儲器技術(shù)的研究，目前多芯片封裝協(xié)同設(shè)計(jì)已成為發(fā)展潮流，采用兩芯片重疊或多芯片疊裝構(gòu)成存儲器模塊等方式以滿足系統(tǒng)功能的需要，封裝正進(jìn)入從平面封裝到三維封裝的發(fā)展階段；但在電子封裝的材料和工藝方面，還存在很多挑戰(zhàn)。多芯片組件(MCM)封裝中，有相當(dāng)一部分使用了環(huán)氧樹脂類封裝材料，因?yàn)榄h(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性、電性能和耐化學(xué)腐蝕性。為了實(shí)現(xiàn) 電子屏蔽、芯片保護(hù)以及電路刻蝕等需要，對環(huán)氧樹脂封裝的電子元件進(jìn)行表面金屬化的需求顯得越來越迫切。目前，非金屬封裝的電子元件金屬化有采用真空蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜、離子鍍膜、物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積等方法的；也有用噴涂的方法在材料表面形成一層導(dǎo)電涂層；化學(xué)鍍方法在非導(dǎo)電性封裝材料表面制備電磁屏蔽用薄膜也獲得了嘗試。但是用蒸鍍、濺射等方法存在鍍層結(jié)合不好，實(shí)施過程中局部溫度過高，對芯片不利的問題；噴涂時(shí)存在面積不易控制等問題；而化學(xué)鍍在非金屬金屬化方面具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如不受器件封裝外形和尺寸限制，成膜厚薄均勻且可根據(jù)需要調(diào)節(jié)厚度，鍍層與基體間結(jié)合力強(qiáng)、屏蔽效率高，成本低廉、工藝兼容性好等。解剖從國外購買的樣品看到在封裝的電子元件表面有鎳金鍍層，但是關(guān)于環(huán)氧樹脂封裝的電子元件的表面金屬化工藝與技術(shù)國內(nèi)暫未見成熟技術(shù)報(bào)道；而且作為封裝的電子元件需要鍍覆的表面同時(shí)存在電路板材料、合金引腳、填料等，所以同時(shí)鍍覆的難度相對較大。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)存儲芯片封裝后的功能化，金屬化不僅僅是鍍上金屬鍍層，還必須考慮鍍層與環(huán)氧樹脂基體的牢固結(jié)合、多層之間的結(jié)合、多層設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)以及外觀要求等。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決環(huán)氧樹脂封裝的電子元件的表面金屬化沒有成熟的工藝問題，也為了節(jié)約鎳、金貴金屬資源，同時(shí)提高鍍層刻蝕后作為觸點(diǎn)的導(dǎo)電性，本發(fā)明設(shè)計(jì)在元件表面形成鎳、銅、鎳和金多層金屬鍍層，并通過調(diào)整粗化、活化、電鍍銅等工序的工藝參數(shù)，提供一種環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面的多層金屬化處理方法，具體操作步驟如下
首先在環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面形成化學(xué)鍍鎳底鍍層，然后在其上形成銅、鎳和金復(fù)合鍍層，具體的連續(xù)操作步驟如下引腳保護(hù)、除油、第一次熱水洗、第一次冷水洗、第一次蒸餾水洗、粗化、第二次熱水洗、第二次冷水洗、第二次蒸餾水洗、第三次熱水洗、第三次冷水洗、超聲清洗、第三次蒸餾水洗、浸酸、預(yù)敏、活化、流水清洗、解膠、第四次冷水洗、第四次蒸餾水洗、化學(xué)鍍鎳、第五次蒸餾水洗、第六次蒸餾水洗、電鍍鎳、第七次蒸餾水洗、烘干和鍍金，改進(jìn)在于
在化學(xué)鍍鎳工序和電鍍鎳工序之間增設(shè)電鍍銅工序，所述電鍍銅工序是將第五次蒸餾水洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在電鍍銅液中，陽極為磷銅板；室溫條件下，電流密度2 8A/dm2，電鍍時(shí)間2 5min ；電鍍銅液由200 240g/L五水硫酸銅、60 70g/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 98%的濃硫酸、45 55mg/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、復(fù)合鍍銅添加劑和去離子水混合均勻制得；所述復(fù)合鍍銅添加劑由O. 03 O. 05g/L的分子量為6000的聚乙二醇、O. 0003 O. 0008g/L的2-硫基苯并咪唑、O. 005 O. 01g/L聚二甲基酰胺基磺酸鈉、O. 01 O. 015g/L聚二硫二丙烷磺酸鈉、O. 01 O. 02g/L十二烷基硫酸鈉和去離子水混合均勻制得；
所述粗化，將第一次蒸餾水洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在 粗化液中，溫度60 70°C條件下浸泡5 15min ;所述粗化液由200 250g/L鉻酐、200 250g/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 98%的濃硫酸、5 10ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 40%的氫氟酸和去離子水混合均勻制得；所述預(yù)敏，將浸酸處理后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在預(yù)敏液中，室溫條件下浸泡5 12min ;所述預(yù)敏液由30 50ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、5 15g/L氯化亞錫、3 5g/L錫粒和去離子水混合均勻制得；
所述活化，將預(yù)敏處理后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在活化液中，溫度25 30°C條件下浸泡3 IOmin ;所述活化液為膠態(tài)鈀由10 12ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、(λ 25 (λ 3g/L氯化鈀、O 3. 2g/L氯化亞錫、45 50g/L尿素、240 260g/L氯化鈉、O. 45 O. 55g/L錫酸鈉和去離子水混合均勻制得；
所述解膠，將流水清洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在解膠液中，溫度30 45°C條件下浸泡I 3min ;所述解膠液為80 100ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸；所述化學(xué)鍍鎳，將第四次蒸餾水洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在化學(xué)鍍鎳液中，溫度45 50°C條件下浸泡10 15min ;所述化學(xué)鍍鎳液由10 20g/L硫酸鎳、20 30g/L氯化銨、20 30g/L檸檬酸三鈉、10 20g/L次亞磷酸鈉和去離子水混合均勻制得，用氨水調(diào)節(jié)pH值為8 9。本發(fā)明改進(jìn)工序的作用機(jī)理說明如下
為了防護(hù)、裝飾和功能的需要采用多層電鍍，鍍銅層用于多層鍍層的底層，鍍鎳是在加厚的銅層上進(jìn)行的，經(jīng)過鍍鎳后再鍍金，最終在環(huán)氧樹脂電子元件表面實(shí)現(xiàn)多層金屬化。在化學(xué)鍍鎳工序和電鍍鎳工序之間增設(shè)電鍍銅工序的作用主要是為了提高鍍層在刻蝕后成為電子端口的觸點(diǎn)的導(dǎo)電性能，并且相對于國外的鎳金鍍層，在相同厚度下節(jié)約了貴金屬鎳，降低了成本。電鍍銅的工藝和配方是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上針對環(huán)氧樹脂作了微調(diào)，保證鍍層之間的過渡與結(jié)合。電鍍銅工藝采用了復(fù)合鍍銅添加劑，保證鍍銅層致密光滑，與化學(xué)鍍鎳層結(jié)合牢固。除上述改進(jìn)外，同時(shí)對以下工序的工藝條件進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，具體說明如下 粗化處理環(huán)氧樹脂封裝的電子元件需要鍍覆的表面同時(shí)存在電路板材料、合金引腳、
二氧化硅類填料等，表面不是單一的材料，所以同時(shí)鍍覆的難度相對較大，本發(fā)明使用的粗化處理溶液中除了含有硫酸和鉻酐外，還添加了少量的氫氟酸，有助于表面均勻粗化，形成微觀粗糙的表面，保證后續(xù)對膠體鈀的吸附能力。粗化后進(jìn)行超聲波清洗，清除試件表面所附著細(xì)微腐蝕顆粒，有利于后道工序進(jìn)行；活化處理本發(fā)明采用的膠態(tài)鈀是一種高濃度酸性活化液，它的活化性能穩(wěn)定、壽命長久。活化清洗后試件表面的膠體是以鈀為核心、外圍為二價(jià)錫的粒子團(tuán)?；罨筮M(jìn)行解膠，釋放出具有催化活性的鈀粒子；
化學(xué)鍍鎳由于電子封裝對溫度比較敏感，高溫不利于電子封裝元件的穩(wěn)定，所以本發(fā)明采用的是低溫化學(xué)鍍鎳工藝與配方。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益技術(shù)效果是
國內(nèi)暫未見成熟技術(shù)報(bào)道，有用濺射方法得到鎳底層，但實(shí)踐證明結(jié)合不好，而且局部溫度高，對芯片不利；目前國內(nèi)已公開的專利(公開號為CN 101967629A)也提到用化學(xué)鍍鎳的方法在環(huán)氧樹脂復(fù)合材料表面進(jìn)行金屬化；通過對比已有的公開報(bào)道，本發(fā)明與之存在明顯不同，主要體現(xiàn)在如下方面
(1)在化學(xué)鍍鎳工序和電鍍鎳工序之間增設(shè)電鍍銅工序，有利于提高刻蝕電路觸點(diǎn)的 導(dǎo)電性能；再電鍍鎳、金獲得耐蝕性保護(hù)層，進(jìn)一步保護(hù)封裝的電子元件，同時(shí)也獲得了精致、高品質(zhì)的外觀；而且電鍍銅工藝采用了復(fù)合鍍銅添加劑，保證鍍銅層致密光滑，與化學(xué)鍍鎳層結(jié)合牢固；
(2)化學(xué)鍍鎳采用低溫鍍液，有利于對電子元件的保護(hù)；
(3)本發(fā)明緊跟當(dāng)前國內(nèi)外表面技術(shù)發(fā)展前沿，采用膠態(tài)鈀活化，溶液穩(wěn)定，操作簡單；
(4)本發(fā)明在實(shí)際操作時(shí)可以對引線進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)局部鍍，鍍層厚度可調(diào)，鍍層與基底結(jié)合牢固；鍍層平均厚度8 15um可調(diào)；常溫下鍍層用刀片劃刻尺寸為2 mmX2 mm “#，，字，未見起皮、脫落；10(TC烘箱保持15 min，不起皮、不起泡；經(jīng)砂紙打磨觀察鍍層截面，發(fā)現(xiàn)鍍層與基底結(jié)合牢固；
(5)本發(fā)明獲得的多層金屬鍍層不僅實(shí)現(xiàn)了刻蝕電路時(shí)無脫落，導(dǎo)電良好，而且可以直接作為電子元件的導(dǎo)電端子實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步地說明。實(shí)施例I
環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面的多層金屬化處理方法包括以下操作步驟引腳保護(hù)、除油、第一次熱水洗、第一次冷水洗、第一次蒸餾水洗、粗化、第二次熱水洗、第二次冷水洗、第二次蒸餾水洗、第三次熱水洗、第三次冷水洗、超聲清洗、第三次蒸餾水洗、浸酸、預(yù)敏、活化、流水清洗、解膠、第四次冷水洗、第四次蒸餾水洗、化學(xué)鍍鎳、第五次蒸餾水洗、電鍍銅、第六次蒸餾水洗、電鍍鎳、第七次蒸餾水洗、烘干和鍍金。其中
1、引腳保護(hù)和除油，將環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面用細(xì)砂紙稍微打毛，然后保護(hù)引腳，綁扎懸掛放入除油液中，溫度50°C，時(shí)間15min ;除油液由20g/L氫氧化鈉、40g/L磷酸三鈉、20g/L碳酸鈉、5ml/L 0P-10乳化劑和去離子水組成；
2、將第一次蒸餾水洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在粗化液中，溫度60°C，時(shí)間15min。粗化液由200g/L鉻酐、200g/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡98%的濃硫酸、5ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡40%的氫氟酸組成?；瘜W(xué)粗化后超聲波徹底清洗表面的腐蝕產(chǎn)物；
3、將浸酸處理后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在預(yù)敏液中，室溫條件下浸泡12min；預(yù)敏液由30ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、5g/L氯化亞錫、3g/L錫粒組成；4、將預(yù)敏處理后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在活化液中，溫度25°C，時(shí)間3min。活化后清洗需要不斷地來回移動元件，保證清洗干凈又不要破壞表面吸附的凝膠狀物質(zhì)?；罨簽槟z態(tài)鈀由10 ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、O. 25g/L氯化鈀、3. Og/L氯化亞錫、45 g/L尿素、240g/L氯化鈉、O. 45g/L錫酸鈉和去離子水配制；
5、將流水清洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在解膠液中，溫度30°C，時(shí)間3min；解膠液為80ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸；
6、將第四次蒸餾水洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在化學(xué)鍍鎳液中，溫度45°C，時(shí)間IOmin ;化學(xué)鍍鎳液組成為10g/L硫酸鎳、20g/L氯化銨、20g/L檸檬酸三鈉、10g/L次亞磷酸鈉；用氨水調(diào)節(jié)PH值為8. 5 ；
7、將化學(xué)鍍鎳清洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件裝夾在電鍍銅液中，室溫，電流密度2A/dm2,時(shí)間5min,陽極為磷銅板。電鍍銅液由200g/L五水硫酸銅、60g/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥ 98%的濃硫酸、45mg/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、復(fù)合鍍銅添加劑和去離子水制得；復(fù)合鍍銅添加劑為O. 03g/L的分子量為6000的聚乙二醇、O. 0003g/L的2-硫基苯并咪唑、
O.005g/L聚二甲基酰胺基磺酸鈉、O. OI g/L聚二硫二丙烷磺酸鈉，O. OI g/L十二烷基硫酸鈉和和去離子水制得；
8、將電鍍銅后清洗干凈的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件裝夾在電鍍鎳液中，電流密度3/dm2，溫度55°C，時(shí)間2min，陽極為純鎳板；電鍍鎳液由280g/L硫酸鎳、35g/L氯化鎳、40g/L硼酸、O. 8g/L糖精、O. 5g/L的1,4 丁炔二醇、O. 03g/L十二燒基硫酸鈉和去離子水混合制得;
9、將電鍍鎳后清洗干凈的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件按電子元件通用工藝電鍍金。元件表面得到鎳、銅、鎳和金復(fù)合鍍層，鍍層總厚度7、um。實(shí)施例2
環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面的多層金屬化處理方法包括以下操作步驟同實(shí)施例I ;
1、引腳保護(hù)和除油，將環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面用細(xì)砂紙稍微打毛，然后保護(hù)引腳，綁扎懸掛放入除油液中，溫度55°C，時(shí)間12min ;除油液由25g/L氫氧化鈉、50g/L磷酸三鈉、30g/L碳酸鈉、8ml/L 0P-10乳化劑和去離子水組成。；
2、將第一次蒸餾水洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在粗化液中，溫度65°C，時(shí)間IOmin ;粗化液由230g/L鉻酐、230g/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡98%的濃硫酸、8ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡40%的氫氟酸組成；化學(xué)粗化后超聲波徹底清洗表面的腐蝕產(chǎn)物；
3、將浸酸處理后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在預(yù)敏液中，室溫條件下浸泡Smin；預(yù)敏液配方由40ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、10g/L氯化亞錫、4g/L錫粒組成；
4、將預(yù)敏處理后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在活化液中，溫度25°C，時(shí)間8min?；罨笄逑葱枰粩嗟貋砘匾苿釉?，保證清洗干凈又不要破壞表面吸附的凝膠狀物質(zhì)。活化液為膠態(tài)鈀由llml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、O. 28g/L氯化鈀、3. Og/L氯化亞錫、50g/L尿素、250g/L氯化鈉、0. 5g/L錫酸鈉和去離子水配制；
5、將流水清洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在解膠液中，溫度40°C，時(shí)間2min；解膠液為90ml//L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸；
6、解膠清洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在化學(xué)鍍鎳液中，溫度50°C，時(shí)間12min;化學(xué)鍍鎳液組由15g/L硫酸鎳、25g/L氯化銨、25g/ L檸檬酸三鈉、15g/L次亞磷酸鈉和去離子水混合均勻制得，用氨水調(diào)節(jié)PH值為8. 5 ；
7、將化學(xué)鍍鎳清洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件裝夾在電鍍銅液中，室溫，電流密度5A/dm2,時(shí)間4min,陽極為磷銅板。電鍍銅液由220g/L五水硫酸銅、65g/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡98%的濃硫酸50mg/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、復(fù)合鍍銅添加劑和去離子水制得；復(fù)合鍍銅添加劑為O. 04g/L的分子量為6000的聚乙二醇、O. 0005g/L的2-硫基苯并咪唑、
0.005g/L聚二甲基酰胺基磺酸鈉、O. OI g/L聚二硫二丙烷磺酸鈉，O. 015g/L十二烷基硫酸鈉和去離子水制得；
8、將電鍍銅后清洗干凈的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件裝夾在電鍍鎳液中，電流密度為3. 5/dm2,溫度60°C，時(shí)間3min，陽極為純鎳板；電鍍鎳液由280g/L硫酸鎳、40g/L氯化鎳、45g/L硼酸、O. 8g/L糖精、O. 55g/L的1,4丁炔二醇、O. 03g/L十二燒基硫酸鈉和去離子水混合制得；
9、將電鍍鎳后清洗干凈的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件按電子元件通用工藝電鍍金。元件表面得到鎳、銅、鎳和金復(fù)合鍍層，鍍層總厚度iTllum，其中化學(xué)鍍鎳層厚為
1.5^2um,電鍍銅層厚為2. 5^3um,電鍍鎳層厚為3 3. 5um，鍍金層厚為2 2. 5um ;在后續(xù)的電路刻蝕中發(fā)現(xiàn)鍍層的結(jié)合牢固，導(dǎo)電良好。實(shí)施例3
環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面的多層金屬化處理方法包括以下操作步驟同實(shí)施例I ;
1、引腳保護(hù)和除油，將環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面用細(xì)砂紙稍微打毛，然后保護(hù)引腳，綁扎懸掛放入除油液中，溫度60°C，時(shí)間lOmin。除油液由30g/L氫氧化鈉、60g/L磷酸三鈉、40g/L碳酸鈉、10ml/L 0P-10乳化劑和去離子組成；
2、將第一次蒸餾水洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在粗化液中，溫度70°C，時(shí)間5min。粗化液由250g/L鉻酐、250g/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡98%的濃硫酸、10ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)^ 40%的氫氟酸組成；化學(xué)粗化后超聲波徹底清洗表面的腐蝕產(chǎn)物；
3、將浸酸處理后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在預(yù)敏液中，室溫條件下浸泡5min；預(yù)敏液由50ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、15g/L氯化亞錫、5g/L錫粒組成；
4、將預(yù)敏處理后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在活化液中，溫度30°C，時(shí)間3min?；罨笄逑葱枰粩嗟貋砘匾苿釉ＷC清洗干凈又不要破壞表面吸附的凝膠狀物質(zhì)。活化液為膠態(tài)鈀由12ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、O. 3g/L氯化鈀、3. 2g/L氯化亞錫、50g/L尿素、260g/L氯化鈉、O. 55g/L錫酸鈉和去離子水制得；· 5、將流水清洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在解膠液中，溫度45°C，時(shí)間Imin；解膠液為100ml//L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸；
6、解膠清洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在化學(xué)鍍鎳液中，溫度50°C，時(shí)間15min ;化學(xué)鍍鎳液由20g/L硫酸鎳、30g/L氯化銨、30g/ L檸檬酸三鈉、20g/L次亞磷酸鈉和去離子水混合均勻制得，用氨水調(diào)節(jié)PH值為8. 5 ；
7、將化學(xué)鍍鎳清洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件裝夾在電鍍銅液中，室溫，電流密度8A/dm2,時(shí)間2min ;陽極使用磷銅板。電鍍銅液由240g/L五水硫酸銅、70g/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡98%的濃硫酸、55mg/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸，復(fù)合鍍銅添加劑和去離子水制得；復(fù)合鍍銅添加劑為O. 05g/L的分子量為6000的聚乙二醇、O. 0008g/L的2-硫基苯并咪唑、
O.OI g/L聚二甲基酰胺基磺酸鈉、O. 015g/L聚二硫二丙烷磺酸鈉、O. 02g/L十二烷基硫酸鈉和去離子水制得；
8、將電鍍銅后清洗干凈的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件裝夾在電鍍鎳液中，電流密度為4/dm2，溫度55°C，時(shí)間5min，陽極為純鎳板；電鍍鎳液由300g/L硫酸鎳、40g/ L氯化鎳、50g/L硼酸，lg/L糖精、O. 6g/L的1，4 丁炔二醇、O. 05g/L十二烷基硫酸鈉和去離子水混合制得；
9、將電鍍鎳后清洗干凈的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件按電子元件通用工藝電鍍金。元件表面得到鎳、銅、鎳和金復(fù)合金屬化鍍層，鍍層總厚度12 15um。
權(quán)利要求
1.環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面的多層金屬化處理方法，首先在環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面形成化學(xué)鍍鎳底鍍層，然后在其上形成銅、鎳和金復(fù)合鍍層，具體的連續(xù)操作步驟如下引腳保護(hù)、除油、第一次熱水洗、第一次冷水洗、第一次蒸餾水洗、粗化、第二次熱水洗、第二次冷水洗、第二次蒸餾水洗、第三次熱水洗、第三次冷水洗、超聲清洗、第三次蒸餾水洗、浸酸、預(yù)敏、活化、流水清洗、解膠、第四次冷水洗、第四次蒸餾水洗、化學(xué)鍍鎳、第五次蒸餾水洗、第六次蒸餾水洗、電鍍鎳、第七次蒸餾水洗、烘干和鍍金，其特征在于 在化學(xué)鍍鎳工序和電鍍鎳工序之間增設(shè)電鍍銅工序，所述電鍍銅工序是將第五次蒸餾水洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在電鍍銅液中，陽極為磷銅板；室溫條件下，電流密度2 8A/dm2，電鍍時(shí)間2 5min ；電鍍銅液由200 240g/L五水硫酸銅、60 70g/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 98%的濃硫酸、45 55mg/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、復(fù)合鍍銅添加劑和去離子水混合均勻制得；所述復(fù)合鍍銅添加劑由O. 03 O. 05g/L的分子量為6000的聚乙二醇、O. 0003 O. 0008g/L的2-硫基苯并咪唑、O. 005 O. 01g/L聚二甲基酰胺基磺酸鈉、O. 01 O. 015g/L聚二硫二丙烷磺酸鈉、O. 01 O. 02g/L十二烷基硫酸鈉和去離子水混合均勻制得； 所述粗化，將第一次蒸餾水洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在粗化液中，溫度60 70°C條件下浸泡5 15min ;所述粗化液由200 250g/L鉻酐、200 250g/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 98%的濃硫酸、5 10ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 40%的氫氟酸和去離子水混合均勻制得；所述預(yù)敏，將浸酸處理后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在預(yù)敏液中，室溫條件下浸泡5 12min ;所述預(yù)敏液由30 50ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、5 15g/L氯化亞錫、3 5g/L錫粒和去離子水混合均勻制得； 所述活化，將預(yù)敏處理后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在活化液中，溫度25 30°C條件下浸泡3 IOmin ;所述活化液為膠態(tài)鈀由10 12ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸、(λ 25 (λ 3g/L氯化鈀、O 3. 2g/L氯化亞錫、45 50g/L尿素、240 260g/L氯化鈉、O. 45 O. 55g/L錫酸鈉和去離子水混合均勻制得； 所述解膠，將流水清洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在解膠液中，溫度30 45°C條件下浸泡I 3min ;所述解膠液為80 100ml/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36 38%的鹽酸；所述化學(xué)鍍鎳，將第四次蒸餾水洗后的環(huán)氧樹脂封裝的電子元件浸泡在化學(xué)鍍鎳液中，溫度45 50°C條件下浸泡10 15min ;所述化學(xué)鍍鎳液由10 20g/L硫酸鎳、20 30g/L氯化銨、20 30g/L檸檬酸三鈉、10 20g/L次亞磷酸鈉和去離子水混合均勻制得，用氨水調(diào)節(jié)pH值為8 9。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面的多層金屬化處理方法。該方法首先在環(huán)氧樹脂封裝電子元件表面形成化學(xué)鍍鎳底鍍層，然后在其上形成鎳和金復(fù)合鍍層或銅、鎳和金復(fù)合鍍層，具體的連續(xù)操作步驟如下引腳保護(hù)、除油、第一次清洗、粗化、第二次清洗、超聲清洗、第三次清洗、浸酸、預(yù)敏、活化、流水清洗、解膠、第四次清洗、化學(xué)鍍鎳、第五次清洗、電鍍銅、第六次清洗、電鍍鎳、第七次清洗、烘干和鍍金；本發(fā)明改進(jìn)了粗化液、預(yù)敏液、活化液、化學(xué)鍍鎳液、電鍍銅液和相關(guān)工藝條件。本發(fā)明獲得的多層金屬鍍層不僅實(shí)現(xiàn)了刻蝕電路時(shí)無脫落，導(dǎo)電良好，而且可以直接作為電子元件的導(dǎo)電端子實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)。
文檔編號C25D3/38GK102936726SQ20121047001
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者舒霞, 黃新民, 吳玉程 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)