一种预电镀引线框架的凹凸镍微结构层用电化学沉积液和制备方法及应用与流程

本技术涉及预电镀引线框架，更具体地说，它涉及一种预电镀引线框架的凹凸镍微结构层用电化学沉积液和制备方法及应用。

背景技术：

1、引线框架是集成电路中形成电气回路的关键组成部分，是一种借助键合材料实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接，也是形成电气回路的关键结构件，起到和外部导线连接桥梁作用，被应用于半导体集成电路、电子信息产业中。预电镀引线框架为引线框架表面设置镍层、钯层、金层，其免去了封装芯片后的镀锡或镀锡铅工艺，具有绿色环保的优点，受到广泛的关注和研究。

2、预电镀引线框架表面的镍层是焊接过程中形成金属间化物的主要结构，也是影响焊接性能的主要体现。由于焊接时，金层会溶解到焊料中，因此，金层对焊接性能的影响较小，且主要起到保护镍层不被氧化或腐蚀的作用。钯层位于镍层和金层之间，不仅能够防止镍和金接触发生噬金而导致金层疏孔的情况，而且还具有辅助焊接功能。然而现有的预电镀引线框架，其湿气敏感性测试等级最高达到msl-3，无法满足更高要求的需求。

技术实现思路

1、为了提高预电镀引线框架湿气敏感性测试等级，且使预电镀引线框架达到msl-1，本技术提供一种预电镀引线框架的凹凸镍微结构层用电化学沉积液和制备方法及应用。

2、第一方面，本技术提供一种预电镀引线框架的凹凸镍微结构层用电化学沉积液，采用如下的技术方案：

3、一种预电镀引线框架的凹凸镍微结构层用电化学沉积液，其由溶剂和溶质组成，所述溶剂为水，所述溶质主要包括以下质量浓度的原料：开缸组合物355-665g/l、稳定剂15-37.5g/l、分散剂50.1-59.3g/l；

4、所述开缸组合物主要包括以下原料：氨基磺酸镍和/或硫酸镍，还包括硼酸、氢氧化铵、磷酸二氢铵中的至少两种；

5、所述稳定剂主要包括以下原料：硼酸钾、氨基磺酸或氨基磺酸聚合物；

6、所述分散剂主要包括以下原料：聚二硫二丙烷磺酸钠、3-巯基-1-丙烷磺酸钠、丙烷磺酸钠及丙烷磺酸聚合物。

7、采用本技术的电化学沉积液，其能够在引线框架表面形成凹凸镍微结构层，凹凸镍微结构层呈粗化球状结构，且加工获得的预电镀引线框架，不仅可以有效的增加其与环氧树脂的结合力，使密着性＞9mpa，而且湿气敏感性测试等级达到msl-1，提升预电镀引线框架可靠性能力，能够满足航天、车载级集成电路需求。

8、在溶剂中添加开缸组合物，并通过氨基磺酸镍、硫酸镍、硼酸、氢氧化铵、磷酸二氢铵之间的相互配合，能够使电化学沉积液在引线框架表面形成凹凸镍微结构层。在溶剂中添加稳定剂，并通过硼酸钾、氨基磺酸或氨基磺酸聚合物之间的相互配合，能够稳定电化学沉积液ph值，缩小电化学沉积液ph变化范围，增强电化学沉积液使用稳定性。在溶剂中添加分散剂，并通过聚二硫二丙烷磺酸钠、3-巯基-1-丙烷磺酸钠、丙烷磺酸钠及丙烷磺酸聚合物之间的相互配合，增加电化学沉积液的分散性，提高凹凸镍微结构层的粗化程度。本技术的电化学沉积液，通过开缸组合物、稳定剂、分散剂之间的相互配合，能够在电化学沉积液中形成快速稳定的离子传送通道，加速离子移动，提高离子稳定性、导电性，增加使用稳定性，并在引线框架表面形成凹凸镍微结构层，提升预电镀引线框架的密着性、焊接性以及可靠性，提升产品的综合性能，满足更高要求的需求，扩大应用范围。

9、可选的，所述开缸组合物主要包括以下重量份的原料：氨基磺酸镍0-280份、硫酸镍0-200份、硼酸0-35份、氢氧化铵0-70份、磷酸二氢铵0-80份。

10、可选的，所述稳定剂主要包括以下重量份的原料：硼酸钾10-25份、氨基磺酸或氨基磺酸聚合物5-12.5份；

11、所述分散剂主要包括以下重量份的原料：聚二硫二丙烷磺酸钠26-30份、3-巯基-1-丙烷磺酸钠22-27份、丙烷磺酸钠或丙烷磺酸聚合物2-2.3份。

12、通过采用上述技术方案，对开缸组合物、稳定剂、分散剂的原料配比进行优化，有助于各组分更好的协同配合，使电化学沉积液在引线框架表面形成凹凸镍微结构层。

13、可选的，所述开缸组合物主要包括以下重量份的原料：氨基磺酸镍200-280份、硫酸镍150-200份、硼酸10-35份、氢氧化铵10-70份、磷酸二氢铵10-80份。

14、通过氨基磺酸镍、硫酸镍、硼酸盐、氢氧化铵、磷酸二氢铵之间的相互配合，增加了电化学沉积液中的离子浓度，有助于增强凹凸镍微结构层的焊接功能，提升预电镀引线框架的可靠性能力。

15、可选的，所述开缸组合物主要包括以下重量份的原料：氨基磺酸镍220-260份、硫酸镍165-180份、硼酸20-23份、氢氧化铵35-65份、磷酸二氢铵35-75份。

16、通过采用上述技术方案，对开缸组合物的原料配比进行优化，增加凹凸镍微结构层的粗化程度，进一步提升预电镀引线框架的可靠性能力。

17、第二方面，本技术提供一种上述所述的预电镀引线框架的凹凸镍微结构层用电化学沉积液的制备方法，采用如下的技术方案：

18、一种上述所述的预电镀引线框架的凹凸镍微结构层用电化学沉积液的制备方法，包括如下步骤：

19、s1、在溶剂中加入开缸组合物混合，获得基础液；

20、s2、在基础液中加入稳定剂混合，获得混合液；

21、s3、在混合液中加入分散剂混合，获得电化学沉积液。

22、通过采用上述技术方案，在溶剂中分步骤加入开缸组合物、稳定剂、分散剂，不仅便于电化学沉积液的制备，而且使原料混料均匀，便于凹凸镍微结构层的形成。

23、第三方面，本技术提供一种预电镀引线框架的凹凸镍微结构层的加工工艺，采用如下的技术方案：

24、一种预电镀引线框架的凹凸镍微结构层的加工工艺，包括如下步骤：

25、t1、对引线框架进行除油，获得预处理引线框架；

26、t2、将电化学沉积液升温至50-70℃，然后浸入预处理引线框架进行电化学沉积，待沉积完毕，取出，烘干；

27、步骤t2中，电化学沉积液在引线框架表面沉积且形成凹凸镍微结构层，电化学沉积液为权利要求1-5中任意一项所述的预电镀引线框架的凹凸镍微结构层用电化学沉积液。

28、优选的，电化学沉积液的温度为55-65℃。再优选的，电化学沉积液的温度为60-65℃。更优选的，电化学沉积液的温度为60℃。

29、可选的，步骤t2中，电化学沉积的电流密度为5-25a/dm2，电流输出占空比为60-100％，电化学沉积时间为15-120s。

30、通过采用上述技术方案，便于凹凸镍微结构层的加工。

31、可选的，步骤t2中，电化学沉积的电流密度为12-23a/dm2，电流输出占空比为60-80％，电化学沉积时间为15-120s。

32、通过采用上述技术方案，对电流密度、电流输出占空比、电镀时间进行优化，使打线植球边缘以及中间部位能够和预电镀引线框架紧密接触，提高焊接稳定性以及焊接效果。

33、优选的，电镀的电流密度为15-23a/dm2，电流输出占空比为60-80％，电镀时间为15-65s。再优选的，电镀的电流密度为20-23a/dm2，电流输出占空比为60-80％，电镀时间为45-65s。更优选的，电镀的电流密度为23a/dm2，电流输出占空比为80％，电镀时间为60s。

34、第四方面，本技术提供一种预电镀引线框架，采用如下的技术方案：

35、一种预电镀引线框架，包括引线框架，所述引线框架的表面依次设置有镍层、钯层、金层；所述镍层为凹凸镍微结构层，所述凹凸镍微结构层采用上述所述的预电镀引线框架的凹凸镍微结构层用电化学沉积液电化学沉积而成。

36、通过采用上述技术方案，使预电镀引线框架的可靠性测试中，达到msl-1的效果，增加预电镀引线框架使用稳定性和寿命，扩大预电镀引线框架应用范围。

37、综上所述，本技术至少具有以下有益效果：

38、1、本技术的预电镀引线框架的凹凸镍微结构层用电化学沉积液，能够在引线框架表面形成凹凸镍微结构层，且使预电镀引线框架的密着性＞9mpa，湿气敏感性测试等级达到msl-1，提升预电镀引线框架可靠性能力，能够满足航天、车载级集成电路需求。

39、2、本技术的开缸组合物，通过氨基磺酸镍、硫酸镍、硼酸、氢氧化铵、磷酸二氢铵之间的组合复配，能够形成粗化球状结构。本技术的稳定剂，通过硼酸钾、氨基磺酸或氨基磺酸聚合物之间的组合复配，能够增加使用稳定性。本技术的分散剂，通过聚二硫二丙烷磺酸钠、3-巯基-1-丙烷磺酸钠、丙烷磺酸钠及丙烷磺酸聚合物之间的组合复配，不仅减缓不同镍之间分散抑制作用，提升组分稳定性，而且增加凹凸镍微结构层的粗化程度。本技术的电化学沉积液，通过开缸组合物、稳定剂的组合复配，再加以分散剂的辅助，充分发挥协同增效作用，增加电化学沉积液的稳定性、导电性、分散性，增加凹凸镍微结构层的均匀性以及致密性，提高凹凸镍微结构层的性能，也提升预电镀引线框架的可靠性能力，满足更高要求的需求。