电镀银在电子领域的重要应用——高速局部镀银

   日期:2021-08-20     浏览:145    
核心提示:近几年来,跟着电子信息工业的倒退,集成电路元器件的市场需要量也正在一直增进。要消费一个集成电路元件,除了了需求集成电路
 

近几年来,跟着电子信息工业的倒退,集成电路元器件的市场需要量也正在一直增进。要消费一个集成电路元件,除了了需求集成电路芯片外,还需求有引线框架、金属焊丝、塑封体等多种原资料,经多道工序加工能力实现。

正在集成电路元件的消费制作进程中,引线框架作为芯片的首要载体,给芯片提供了撑持的基座,并提供焊接的引线及导脚。因而,为了保障框架与芯片及金属丝间的可焊性及元件的电功能,需求对引线框架的无效区域(部分)进行电镀解决。今朝次要采纳的是高速部分镀银技巧,上面将针对这一技巧的特性及工艺前提进行简略引见。

所谓部分电镀技巧,就是正在没有需电镀之处,采纳精细模具及软性资料将其掩蔽,使电镀只正在显露的部位上进行。如图4-24所示,当引线框架被压正在上下硅胶模两头时,只有两头朝下的一小块中央被镀液喷到而孕育发生镀层,其余区域被上下硅胶模密封住,从而完成了单面部分电镀的目的,部分镀银图片见图4-25。

(1)部分镀银的镀层特性

①镀层纯度及厚度为了保障有精良的可焊性,要求镀银层的纯度为99.9%,厚度要达到3.5μm以上。

②镀层外观镀银层外表要平均、粗疏,没有患上有毛糙、沾污、氧化景象。镀银层光洁度普通管制正在半光洁。光洁渡过高,则镀层的内应力、硬度、熔点城市偏偏高,从而影响镀层的可焊性;若光洁渡过低,则容易使镀层蓬松没有致密,容易造成外表氧化,外表一旦氧化,则会年夜年夜升高其可焊性。因而,镀层光洁度的管制准则是正在保障平均、结晶粗疏的条件下,管制适当的光洁度(普通管制正在GAM0.6~0.8为好)。

 


 

图4—24部分电镀机构水意

 


 

图4—25局邵镀银图片

③镀层连系力 IC引线框架的镀层连系力普通以低温实验的办法来测验,要求正在450℃下烘烤3min,镀银层没有患上有起皮、剥落、变色、氧化等景象。

④电镀区域引线框架普通都要求部分单面电镀,这不只仅是为了升高老本的需求,正在不少时分仍是产物自身特点的要求。因为塑封资料与铜(引线框架简直全副采纳铜资料)的连系力比与银的连系力强患上多(已经过牢靠性实验验证),以是,关于一些功能要求高的集成电路元件,对引线框架镀银区域的管制要求十分严格,毫不容许镀银层漏镀到塑料封装区域以外。

(2)部分镀银的设施要求

为了餍足部分镀银的镀层要求,必需采纳专门的电镀设施及工艺。今朝盛行的办法是采纳卷对卷式延续高速部分点镀银工艺,不只可取得高品质的镀层,并且因为采纳高速喷镀的办法,消费效率也失去了很年夜进步。

(3)高速部分镀银的工艺特性

1)与传统氰化物镀银工艺的差别

传统氰化物镀银次要是行使氰化钾精良的络合、极化作用来取得粗疏、平均的电镀层,因而,其电流密度较低,不然激烈的极化效应将使镀层烧焦。而高速镀银的要求则恰恰与此相同,要想正在很高的电流密度下取得结晶粗疏、平均的镀层,就要求削弱络协作用,升高浓差极化的影响,因而高速镀银液是一种高银含量、低氰化物的低温型配方。传统镀银与高速镀银的工艺比照见表4—63。

表4-63传统镀银与高速镀银的工艺前提比照

 


 

2)高速镀银的工艺前提剖析

高速镀银的工作电流密度高达50~200A/dm2,正在如斯高的电流密度下,要保障电极外表电化学反响的失常进行,要求镀液成份及工艺参数与一般电镀前提下有很年夜没有同。上面以希普励公司的Silverjet 220-SE高速镀银工艺为例,引见高速镀银工艺的特性及其参数要求。

①工艺标准见表4—64。

表4—64希普励公司Silverjet 220-SE高速镀银工艺标准

 


 

②各成份的作用及管制要求以下。

a.Ag+ 经过KAg(CN)2退出,是电镀液的主盐成份,提供电堆积所需的金属离子。银浓度必需维持正在操作电流密度所需浓度范畴的90%之内,实际消费中普通管制正在60~80g/L为好。

b.游离KCN KCN是银的次要络合剂。因为正在高电流密度下工作,对Ag+没有患上有过强的络协作用,因而,高速镀银液中游离氰的含量要求较低。当KCN含量降低时,银电堆积进程的极化作用加强,镀层结晶粗疏,但工作电流密度范畴会往低电流密度区偏偏移。同时,会使银置换反响发作的偏向加强。当KCN含量升高时,能够正在更高的电流密度下工作,但此时镀液的稳固性会升高,容易孕育发生镀层毛糙,光洁度升高等景象。因而,实际消费中要依据实际应用的电流密度状况,抉择合适的游离氰化钾管制浓度。

c.Silveljet 220-SE开缸剂含电镀液的导电剂及缓冲盐,改善镀液的导电才能及稳固性。导电剂及缓冲盐正在电镀进程中没有耗费,只有带出损耗,因而普通没有需增加,只有正在镀液的密度过低时才会增加。

d.Silverjet增补剂Ⅱ 含有维持镀液中银金属稳固的必须物资,每一增加1kg KAg(CN)2需同时增加Silverjet增补剂Ⅱ30~40mL。

e Silverjet整顿剂是一种外表活性剂,用于进步镀层的平均性。为了保障镀层平均,可依据外表张力测试来增补Silverjet整顿剂,实时将外表张力管制正在(30~33)×10-3 N/m内。

f.Silverjet 220光洁剂其作用是使镀层结晶细化,并进步操作电流密度范畴。经过调整光洁剂及特地增加剂的含量,可失去半光洁至全光洁的银镀层(见表4-44)。

g.Silverjet 220特地增加剂 其作用次要是克制铜基体上银置换反响的发作,同时使银镀层愈加平均分歧,并对镀层光洁度有肯定的作用。但特地增加剂含量没有宜太高,不然易孕育发生镀层颗粒、针孔及毛糙、发黄等景象。

h.pH值pH值测试应正在消费温度下进行,每一班测试,并维持正在9.0~9.5之间,其目的是为了保障Ag(CN)2-离子正在镀液中的稳固性。当pH值过低时,容易孕育发生镀层毛糙、针孔等成绩;pH值太高则易使镀层烧焦。pH值年夜于9.5时补加220一SEAcid溶液调整,pH值小于9.0时补加KOH溶液调整。

i.温度温度越高,容许应用的电流密度范畴越年夜,镀层也更平均,但温渡过高时,镀液挥发量年夜,且氰化物的合成也加剧,因而,高速镀银的工艺温度普通管制正在65℃阁下为好。

j.过滤 电镀液应一直用0.5~1.0μm孔径的过滤芯过滤,过滤器材需能提供起码4次/h齐全过滤。另外,还要活期应用活性炭滤芯过滤镀液,以除了去一些氰化聚合物及其余杂质,放弃镀液的好通明状态。

 









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