專利名稱：引線框超薄鍍鈀鍍金工藝的制作方法
引線框超薄鍍鈀鍍金工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種引線框電鍍工藝，特別地涉及一種引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，屬于集成電路芯片加工制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，不溶于普通酸，只溶于王水，因此金鍍層耐蝕性強(qiáng)，有良好的抗變色能力，并且鍍層延展性好，易拋光，故常用作裝飾性鍍層，如鍍首飾、鐘表零件、藝術(shù)品等。金的導(dǎo)電性好，易焊接，耐高溫，金的導(dǎo)熱率為銀的70%。因而廣泛用于精密儀器儀表、印刷版、集成電路、軍用電子管殼、電接點(diǎn)等要求電參數(shù)性能長(zhǎng)期穩(wěn)定的零件的電鍍。鈀是一種優(yōu)良的電接觸材料(電阻系數(shù)為O. 099 Ω mm/m)。鍍層厚度一般是2 5μπι0鈀鍍層焊接性好，鈀鍍層是一種有效的擴(kuò)散阻擋層，高頻元件往往用鈀做中間層，以防止基體金屬向外表面擴(kuò)散。鈀鍍層的主要缺點(diǎn)是對(duì)某些有機(jī)物特別敏感，表面易形成“褐粉”，使接觸電阻大大增加。采用現(xiàn)有工藝的引線框架，鈀鍍層厚度為2 5μπι，金鍍層厚度要達(dá)到O. 3-1. 2μπι以上才能滿足客戶的產(chǎn)品試驗(yàn)要求，通常增加金/鈀層厚度可以提高引線框架的質(zhì)量和可靠性。但是，隨著貴金屬價(jià)格的不斷上漲，成本也隨之提高。這樣，就在技術(shù)上面臨著如何既能降低金/鈀層厚度節(jié)省成本又保持甚至提高引線框架的質(zhì)量和可靠性的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種保證原有鈀鍍層和金鍍層的優(yōu)良性能的同時(shí)減小鈀鍍層和金鍍層厚度、降低貴金屬消耗，節(jié)約成本的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用以下技術(shù)方案一種引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于包括以下步驟a、電解除油將引線框架基體放入電解溶液中電解20 30s，然后用自來(lái)水清洗吹干；b、引線框架基體活化處理將電解除油的引線框架基體放入室溫的活化溶液中浸泡10 20s，然后用自來(lái)水清洗,再用去離子水清洗吹干；C、電沉積鍍鎳層將活化處理過(guò)的引線框架基體放入鎳鍍液中電沉積50 60s，然后用去離子水清洗，吹干引線框架；d、鎳層活化處理將鍍鎳層的引線框架基體放入鎳活化溶液中浸泡5-12S，然后用去離子水清洗再吹干；e、電沉積鍍鈀薄層將鎳活化后的引線框架基體放入鈀鍍液中電沉積10 20s，然后用去離子水清洗再吹干；
f、高頻脈沖電沉積鍍金薄層將鍍鈀后的引線框架基體放入金鍍液中電沉積10 20s,然后用金回收水清洗再吹干；g、過(guò)金保護(hù)將鍍金的引線框架放入金保護(hù)溶液中浸泡5-20s，然后用去離子水清洗吹干，即得超薄鈀鍍層金鍍層的引線框架。如上所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的電解溶液含堿性脫脂齊U，所述的堿性脫脂劑由除油粉和濕潤(rùn)劑組成，所述的除油粉的含量為60 80g/L，電解的電流密度為5 25安培/平方分米，電解溶液的溫度為50 60°C。上述堿性脫脂劑的商品名為Ronaclean DLF，市售可得。如上所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的活化溶液為酸性除氧化齊U，含開(kāi)缸鹽80 120g/L，所述的開(kāi)缸鹽為導(dǎo)電活化鹽。上述酸性氧化劑所含開(kāi)缸鹽的商品名Actronal 988開(kāi)缸鹽，市售可得。 如上所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述鎳鍍液含氨基磺酸鎳50 70g/L，含硼酸35 55g/L，鎳鍍液溫度為50 60°C，pH值為3. 5 4. 5，電鍍的電流密度為5 25安培/平方分米。如上所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的電鍍鎳層的厚度為O. 5 2 μ m0如上所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的鎳活化溶液含鎳活化劑100 200ml/L，含硫酸10 30ml/L，鎳活化溶液的溫度為室溫。本發(fā)明所用鎳活化劑的商品名為PC-I鎳活化劑，市售可得。如上所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的鈀鍍液含鈀鹽溶液50 70ml/L，開(kāi)缸鹽250 500ml/L，鈀鍍液的溫度為40 50°C，pH值為7. 2 8. O,電流密度為I 10安培/平方分米。上述的鈀鹽溶液為Palladure 200 (羅門(mén)哈斯電子材料鈀溶液，市售可得)，所述的開(kāi)缸鹽為Palladure 200開(kāi)缸鹽(市售可得)。上述鈀鍍液中鈀含量要控制在5. O 7. Og/L，鈀鍍液的比重控制在5 15，鈀鍍液的比重可以由Palladure導(dǎo)電鹽調(diào)整(Palladure導(dǎo)電鹽市售可得)。如上所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的金鍍液含預(yù)鍍金開(kāi)缸劑850 950ml/L，氰化金鉀2. 2 3. 6g/L，所述的金鍍液的溫度為40 45°C，pH值為3. 5 4. 0，電流密度為3 10安培/平方分米。所述的預(yù)鍍金開(kāi)缸劑的商品名為Auio StrikeGP-3 SEA (市售可得)。上述金鍍液的金含量控制在I. O 3. Og/L，金鍍液的比重控制在8 12，可以用商品名為Auro Strike GP-3SEA導(dǎo)電鹽來(lái)調(diào)整，該導(dǎo)電鹽市售可得。本發(fā)明中清洗金鍍層的金回收水為RO水，即反滲透水。如上所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的金保護(hù)溶液的溫度為20 40°C，pH 值為 2. O 3. 5。上述金保護(hù)溶液含有商品名為PostDip XP-680823-B MU(市售可得)的組份140 160ml/L,商品名為 PostDip XP-680823-B Antifoam (市售可得)的組分 5 20ml/L。本發(fā)明中出于節(jié)約成本的考慮，還可以在電沉積鍍鈀薄層后，用RO水清洗引線框架基體后再用清水沖洗，所述RO水為反滲透水。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明電鍍的鈀鍍層外觀光亮銀白，結(jié)晶細(xì)致平滑，連接性和可焊性好，可代替引線框架的內(nèi)部引線和襯墊的鍍銀以及外部引線的鍍錫，鈀比銀、錫便宜，降低了貴金屬銀和錫的使用；鍍鈀之后再鍍薄金鍍層，可使接觸電阻穩(wěn)定，并且在插拔時(shí)，金鍍層的自潤(rùn)滑作用，可以提高耐磨性。本發(fā)明在確保測(cè)試試驗(yàn)通過(guò)的前提下，形成超薄的金、鈀鍍層，電鍍的鈀層厚度為O. 02 O. lum，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有工藝電鍍的鈀層厚度2 5um，電鍍的金層厚度為O. 003 O. Olum,遠(yuǎn)低于現(xiàn)有工藝電鍍的金層厚度O. 3 I. 2um,保證原有鈕I鍍層和金鍍層的優(yōu)良性能的同時(shí)，減少了金、鈀的消耗，極大的降低貴金屬使用，有效的提高金屬利用率，節(jié)約成本。此工藝適合于特殊要求的工業(yè)產(chǎn)品及飾品的表面處理，可代替鍍金層用于儀表中的導(dǎo)電環(huán)、電位計(jì)、電刷等電接觸元件；可用于導(dǎo)電件、電子元器件鍍銀后防銀變色表層。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述一種引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其包括以下步驟a、電解除油將引線框架基體放入含有除油粉60 80g/L的堿性脫脂劑電解溶液中，在電流密度為5 25安培/平方分米，電解溶液溫度為50 60°C下電解20 30s，然后用自來(lái)水清洗引線框架基體再吹干；b、引線框架基體活化處理將電解除油的引線框架基體放入室溫的含開(kāi)缸鹽80 120g/L的酸性氧化劑溶液中浸泡10 20s，然后用自來(lái)水清洗引線框架基體，再用去離子水清洗吹干；C、電沉積鍍鎳層將活化處理過(guò)的引線框架基體放入含氨基磺酸鎳50 70g/L，硼酸35 55g/L，溫度為50 60°C，pH值為3. 5 4. 5的鎳鍍液中以5 25安培/平方分米的電流密度電沉積50 60s，使電鍍鎳層的厚度為O. 5 2μπι，然后用去離子水清洗引線框架基體再吹干；d、鎳層活化處理將鍍鎳層的引線框架基體放入含鎳活化劑100 200ml/L，硫酸10 30ml/L，溫度為室溫的鎳活化溶液中浸泡5-12S，然后用去離子水清洗引線框架基體再吹干；e、電沉積鍍鈀薄層將鎳活化后的引線框架基體放入含Palladure 200羅門(mén)哈斯電子材料鈀溶液50 70ml/L，Palladure 200開(kāi)缸鹽250 500ml/L，溫度為40 50°C，pH值為7. 2 8. 0，電流密度為I 10安培/平方分米的鈀鍍液中電沉積10 20s，用鈀回收水清洗后再用去離子水清洗引線框架基體再吹干；f、高頻脈沖電沉積鍍金薄層將鍍鈀后的引線框架基體放入含預(yù)鍍金開(kāi)缸劑850 950ml/L，氰化金鉀2. 2 3. 6g/L，溫度為40 45°C，pH值為3. 5 4. O的金鍍液中以電流密度3 10安培/平方分米電沉積10 20s，得到完成電鍍的引線框架，然后用金回收水清洗引線框架再吹干；g、過(guò)金保護(hù)將鍍金的引線框架放入含PostDip XP-680823-B MU140 160ml/L, PostDip XP-680823-B Antifoam 5 20ml/L，溫度為 20 40°C，pH值為 2. O 3. 5 的金保護(hù)溶液中浸泡5 20s，然后用去離子水清洗吹干，即得超薄鈀鍍層金鍍層的引線框架。以上工藝為浸鍍工藝，可在常用設(shè)備如電鍍槽中完成。下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例I :將引線框架基體放入含有除油粉60g/L的堿性脫脂劑電解溶液中，在電流密度為5安培/平方分米，電解溶液溫度為50°C下電解30s，然后用自來(lái)水清洗引線框架基體再吹干;將上述的引線框架基體放入室溫的含開(kāi)缸鹽80g/L的酸性氧化劑溶液中浸泡 20s，然后用自來(lái)水清洗引線框架基體，再用去離子水清洗吹干；將上述的引線框架基體放入含氨基磺酸鎳50g/L，硼酸55g/L，溫度為50°C，pH值為4. 5的鎳鍍液中以5安培/平方分米的電流密度電沉積60s，使電鍍鎳層的厚度為O. 5 2 μ m，然后用去離子水清洗引線框架基體再吹干；將上述的引線框架基體放入含鎳活化劑100ml/L，硫酸10ml/L，溫度為室溫的鎳活化溶液中浸泡5s，然后用去離子水清洗引線框架基體再吹干；將上述的引線框架基體放入含Palladure 200羅門(mén)哈斯電子材料鈀溶液50ml/L，Palladure 200開(kāi)缸鹽250ml/L，溫度為50°C，pH值為7. 2，電流密度為I安培/平方分米的鈀鍍液中電沉積10s，用鈀回收水清洗后再用去離子水清洗引線框架基體再吹干；將上述的引線框架基體放入含預(yù)鍍金開(kāi)缸劑850ml/L，氰化金鉀2. 2g/L，溫度為40°C, pH值為4. O的金鍍液中以電流密度3安培/平方分米電沉積10s，得到完成電鍍的引線框架，然后用金回收水清洗引線框架再吹干；最后，將上述的引線框架放入含PostDip XP-680823-B MU140ml/L, PostDipXP-680823-B Antifoam 5ml/L，溫度為20°C，pH值為3. 5的金保護(hù)溶液中浸泡20s，然后用去離子水清洗吹干，即得超薄鈀鍍層金鍍層的引線框架。實(shí)施例I工藝所鍍的鈀層厚度為0.02 0.08um，所鍍金層厚度為0.003 O. 007um。實(shí)施例2 將引線框架基體放入含有除油粉70g/L的堿性脫脂劑電解溶液中，在電流密度為10安培/平方分米，電解溶液溫度為55°C下電解25s，然后用自來(lái)水清洗引線框架基體再吹干;將上述的引線框架基體放入室溫的含開(kāi)缸鹽100g/L的酸性氧化劑溶液中浸泡15s，然后用自來(lái)水清洗引線框架基體，再用去離子水清洗吹干；將上述的引線框架基體放入含氨基磺酸鎳60g/L，硼酸45g/L，溫度為55°C，pH值為4. O的鎳鍍液中以15安培/平方分米的電流密度電沉積55s，使電鍍鎳層的厚度為0. 5 2 μ m，然后用去離子水清洗引線框架基體再吹干；將上述的引線框架基體放入含鎳活化劑150ml/L，硫酸20ml/L，溫度為室溫的鎳活化溶液中浸泡9s，然后用去離子水清洗引線框架基體再吹干；將上述的引線框架基體放入含Palladure 200羅門(mén)哈斯電子材料鈀溶液60ml/L，Palladure 200開(kāi)缸鹽380ml/L，溫度為45°C，pH值為7. 6，電流密度為5安培/平方分米的鈀鍍液中電沉積15s，用鈀回收水清洗后再用去離子水清洗引線框架基體再吹干；
將上述的引線框架基體放入含預(yù)鍍金開(kāi)缸劑900ml/L，氰化金鉀2. 9g/L，溫度為43°C, pH值為3. 8的金鍍液中以電流密度6安培/平方分米電沉積15s，得到完成電鍍的引線框架，然后用金回收水清洗引線框架再吹干；最后，將上述的引線框架放入含PostDip XP-680823-B MU150ml/L, PostDipXP-680823-B Antifoam 12ml/L，溫度為30°C，pH值為3. O的金保護(hù)溶液中浸泡15s，然后
用去離子水清洗吹干，即得超薄鈀鍍層金鍍層的引線框架。實(shí)施例2工藝所鍍的鈀層厚度為0.02 O.Olum，所鍍金層厚度為0.003 O. Olum0實(shí)施例3 將引線框架基體放入含有除油粉80g/L的堿性脫脂劑電解溶液中，在電流密度為 25安培/平方分米，電解溶液溫度為60°C下電解20s，然后用自來(lái)水清洗引線框架基體再吹干;將上述的引線框架基體放入室溫的含開(kāi)缸鹽120g/L的酸性氧化劑溶液中浸泡10s，然后用自來(lái)水清洗引線框架基體，再用去離子水清洗吹干；將上述的引線框架基體放入含氨基磺酸鎳70g/L，硼酸35g/L，溫度為60°C，pH值為3. 5的鎳鍍液中以25安培/平方分米的電流密度電沉積50s，使電鍍鎳層的厚度為O. 5 2 μ m，然后用去離子水清洗引線框架基體再吹干；將上述的引線框架基體放入含鎳活化劑200ml/L，硫酸30ml/L，溫度為室溫的鎳活化溶液中浸泡12s，然后用去離子水清洗引線框架基體再吹干；將上述的引線框架基體放入含Palladure 200羅門(mén)哈斯電子材料鈀溶液70ml/L，Palladure 200開(kāi)缸鹽500ml/L，溫度為40°C，pH值為8. O,電流密度為10安培/平方分米的鈀鍍液中電沉積20s，用鈀回收水清洗后再用去離子水清洗引線框架基體再吹干；將上述的引線框架基體放入含預(yù)鍍金開(kāi)缸劑950ml/L，氰化金鉀3.6g/L，溫度為45°C，pH值為3. 5的金鍍液中以電流密度10安培/平方分米電沉積20s，得到完成電鍍的引線框架，然后用金回收水清洗引線框架再吹干；最后，將上述的引線框架放入含PostDip XP-680823-B MU160ml/L, PostDipXP-680823-B Antifoam 20ml/L，溫度為40°C，pH值為2. O的金保護(hù)溶液中浸泡5s，然后用去離子水清洗吹干，即得超薄鈀鍍層金鍍層的引線框架。實(shí)施例3工藝所鍍的鈀層厚度為O. 04 O. Ium,所鍍金層厚度為O. 004 O. Olum。實(shí)施例4 將引線框架基體放入含有除油粉70g/L的堿性脫脂劑電解溶液中，在電流密度為151安培/平方分米，電解溶液溫度為60°C下電解25s，然后用自來(lái)水清洗引線框架基體再吹干；將上述的引線框架基體放入室溫的含開(kāi)缸鹽90g/L的酸性氧化劑溶液中浸泡13s，然后用自來(lái)水清洗引線框架基體，再用去離子水清洗吹干；將上述的引線框架基體放入含氨基磺酸鎳65g/L，硼酸40g/L，溫度為55°C，pH值為3. 5的鎳鍍液中以10安培/平方分米的電流密度電沉積55s，使電鍍鎳層的厚度為O. 5
2μ m，然后用去離子水清洗引線框架基體再吹干；將上述的引線框架基體放入含鎳活化劑180ml/L，硫酸25ml/L，溫度為室溫的鎳活化溶液中浸泡10s，然后用去離子水清洗引線框架基體再吹干；將上述的引線框架基體放入含Palladure 200羅門(mén)哈斯電子材料鈀溶液65ml/L，Palladure 200開(kāi)缸鹽450ml/L，溫度為45°C，pH值為7. 5，電流密度為7安培/平方分米的鈀鍍液中電沉積15s，用鈀回收水清洗后再用去離子水清洗引線框架基體再吹干；將上述的引線框架基體放入含預(yù)鍍金開(kāi)缸劑900ml/L，氰化金鉀2. 6g/L，溫度為45°C, pH值為3. 5的金鍍液中以電流密度5安培/平方分米電沉積15s，得到完成電鍍的引線框架，然后用金回收水清洗引線框架再吹干；最后，將上述的引線框架放入含PostDip XP-680823-B MU155ml/L, PostDipXP-680823-B Antifoam 15ml/L，溫度為35°C，pH值為2. 5的金保護(hù)溶液中浸泡10s，然后
用去離子水清洗吹干，即得超薄鈀鍍層金鍍層的引線框架。
·
實(shí)施例4工藝所鍍的鈀層厚度為0.03 0.09um，所鍍金層厚度為0.004 O. 09um。
權(quán)利要求
1.一種引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于包括以下步驟 a、電解除油將引線框架基體放入電解溶液中電解20 30s，然后用自來(lái)水清洗吹干; b、引線框架基體活化處理將電解除油的引線框架基體放入室溫的活化溶液中浸泡10 20s，然后用自來(lái)水清洗,再用去離子水清洗吹干； C、電沉積鍍鎳層將活化處理過(guò)的引線框架基體放入鎳鍍液中電沉積50 60s，然后用去離子水清洗再吹干； d、鎳層活化處理將鍍鎳層的引線框架基體放入鎳活化溶液中浸泡5-12s，然后用去離子水清洗再吹干； e、電沉積鍍鈀薄層將鎳活化后的引線框架基體放入鈀鍍液中電沉積10 20s，然后用去離子水清洗再吹干； f、高頻脈沖電沉積鍍金薄層將鍍鈀后的引線框架基體放入金鍍液中電沉積10 20s,然后用金回收水清洗再吹干； g、過(guò)金保護(hù)將鍍金的引線框架基體放入金保護(hù)溶液中浸泡5-20s，然后用去離子水清洗吹干，即得超薄鈀鍍層金鍍層的引線框架。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的電解溶液含堿性脫脂劑，所述的堿性脫脂劑由除油粉和濕潤(rùn)劑組成，所述的除油粉的含量為60 80g/L，電流密度為5 25安培/平方分米，電解溶液的溫度為50 60°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的活化溶液為酸性氧化劑，含開(kāi)缸鹽80 120g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述鎳鍍液含氨基磺酸鎳50 70g/L，含硼酸35 55g/L，鎳鍍液溫度為50 60°C，pH值為3. 5 4. 5，電流密度為5 25安培/平方分米。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的電鍍鎳層的厚度為O. 5 2 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的鎳活化溶液含鎳活化劑100 200ml/L，含硫酸10 30ml/L，鎳活化溶液的溫度為室溫。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的鈀鍍液含鈀鹽溶液50 70ml/L，開(kāi)缸鹽250 500ml/L，鈀鍍液的溫度為40 50°C，pH值為7. 2 8. O,電流密度為I 10安培/平方分米。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的金鍍液含預(yù)鍍金開(kāi)缸劑850 950ml/L，氰化金鉀2. 2 3. 6g/L，所述的金鍍液的溫度為40 45°C，pH值為3. 5 4. O,電流密度為3 10安培/平方分米。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，其特征在于所述的金保護(hù)溶液的溫度為20 40°C，pH值為2. O 3. 5。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種引線框超薄鍍鈀鍍金工藝，包括以下步驟電解除油、引線框架基體活化處理、電沉積鍍鎳層、鎳層活化處理、電沉積鍍鈀薄層、高頻脈沖電沉積鍍金薄層將鍍鈀后的引線框架基體放入金鍍液中電沉積10～20s,然后用金回收水清洗再吹干、過(guò)金保護(hù)，即可。本發(fā)明在確保測(cè)試試驗(yàn)通過(guò)的前提下，形成超薄的金、鈀鍍層，電鍍的鈀層厚度為0.02～0.1um，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有工藝電鍍的鈀層厚度2～5um，電鍍的金層厚度為0.003～0.01um，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有工藝電鍍的金層厚度0.3～1.2um，保證原有鈀鍍層和金鍍層的優(yōu)良性能的同時(shí)，減少了金、鈀的消耗，極大的降低貴金屬使用，有效的提高金屬利用率，節(jié)約成本。
文檔編號(hào)C25D3/48GK102817055SQ201210289688
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者劉國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:中山品高電子材料有限公司