半导体器件和制造方法与流程

本发明涉及用于电子器件的引线框架或柔性印刷电路(fpc)的制造。具体地，该方法涉及实现电镀引线框架或fpc以产生高亮度发光二极管(led)的工艺。

背景技术：

1、发光二极管(led)是对各种照明应用都有意义的半导体光源。其中，led通常用于电子领域，以在各种设备(例如手表、交通信号灯和电视等)中提供照明。与传统的白炽灯泡和荧光照明装置相比，led具有几个优点/益处。led更可靠，它们在得到供电时立即提供照明，并且它们可以频繁地接通和断开，而不会不利地影响led的寿命或发光能力。最值得注意的是，与传统光源相比，led具有极高的能效，并具有出色的长工作寿命。

2、led技术正在慢慢地改变广告业，因为它能够制造鲜艳的动态显示屏。人们早就知道，路人通常不会被低亮度的静态图像所吸引。因此，需要生产即使在远距离看来也富有感染力的明亮led屏幕。亮度通常以坎德拉每平方米(也称为nits)为单位来测量。小型lcd屏幕可以具有250cd/m2的亮度级别，而42英寸lcd可以具有800cd/m2的亮度级别。室内led屏幕通常具有1500cd/m2的亮度，而大型室外屏幕可以具有10,000cd/m2的亮度。这样，期望由led实现更高的亮度。

3、led通常包括：led引线框架或fpc以及反射金属层；所述led引线框架或fpc包括主体，该主体具有用于直接或间接安装led元件的安装表面；所述反射金属层用于反射从led发射的光，其沉积在led引线框架/fpc的安装表面上。另外，可以在组件上施加防水树脂，用以形成对元件的屏障。

4、引线框架通常是模制塑料构件，其设置有铜、铜合金或不锈钢的基层，在基层上镀有银层。它的特点是成本低并且易于组装。引线框架提供支撑以保护器件，并且提供平台，在该平台上器件可以隔绝于各种天气因素的影响。fpc是粘合在柔性基底上的导电迹线的图案。fpc包含金属(通常为铜，但可以使用其他金属)迹线层，其粘合到基底上的介电层上(例如，由聚酰亚胺或聚酯制成，但也可以使用其它聚合物)。可以使用粘合剂将金属粘合到基底上以形成fpc。

5、通常，在封装之前将led引线框架或fpc涂覆在金属层中。涂覆产生的加工件易于粘结、可焊接、耐腐蚀且在美观上令人满意。还希望涂覆层是高度反射的。

6、目前，led引线框架或fpc上的基础金属涂覆使用片料电镀式镀银机进行镀银，其中引线框架/fpc浸入所述机器的溢流单元中。溢流单元包含这样的溶液：该溶液包含所需的镀银组分；以及光亮剂，以帮助实现使用该引线框架或fpc形成的所得led的所需亮度。在当前一代的led中，使用透射密度计测量的通常所达到的亮度的gam值为1.0至1.3gam。

7、期望下一代led具有更亮和更鲜艳的gam值，因此具有大于或等于2.0gam的期望gam值。然而，在保持这个增加的gam值的同时，也必须保持镀银区域的反射率超过90％(通过包括镜面反射分量(sci)的测量)，而排除镜面反射分量(sce)的反射率不到30％。

技术实现思路

1、我们惊奇地发现了一种新方法，其能够提供带有所期望的2.0或更高的gam值的引线框架或fpc。

2、由此，在本发明的第一个方面，提供一种制造gam值大于2.0的引线框架或fpc的方法，所述方法包括以下步骤：

3、(a)提供镀铜的引线框架或fpc，其中镀铜受到蚀刻并涂覆有抗变色层；

4、(b)对镀铜的引线框架或fpc进行第一电解清洁步骤，以提供经电解清洁的引线框架或fpc；

5、(c)对经电解清洁的引线框架或fpc进行微蚀刻步骤，以提供经微蚀刻的引线框架或fpc；或者，对经电解清洁的引线框架或fpc进行镀铜工序，以提供双重镀铜的引线框架或fpc；

6、(d)对经微蚀刻的引线框架或fpc或者双重镀铜的引线框架或fpc进行亮沉积镀镍工序，以提供镀镍的引线框架或fpc；

7、(e)对镀镍的引线框架或fpc进行银触击电镀(silver strike electroplating)工序，以提供触击镀银的引线框架或fpc；

8、(f)对触击镀银的引线框架或fpc进行亮银电镀工序，以提供亮银引线框架或fpc；

9、(g)对亮银电镀引线框架或fpc进行银剥离工序，以提供镜面亮银引线框架或fpc；以及

10、(h)对镜面亮银电镀引线框架或fpc施用抗变色涂层。

11、在本发明的实施方案中，提供一种制造gam值大于2.0的引线框架或fpc的方法，其中在进行步骤(b)之前，可以在酸浴中对步骤(a)的镀铜引线框架或fpc进行浸泡步骤，以提供酸清洁镀铜引线框架或fpc，可选地，其中，酸可以选自硫酸、多硫酸、连二硫酸和过氧硫酸中的一种或更多种。

12、在本发明的另一个实施方案中，工艺的步骤(c)的微蚀刻工序可以包括向经电解清洁的引线框架或fpc上喷射微蚀刻溶液，喷射的量和时间足够从镀铜层上去除0.5至1.3μm的铜。例如，微蚀刻溶液可以包含浓度为60至90g/l的有机过氧化物(例如过硫酸铵)以及浓度为1至2体积百分比的硫酸，可选地，其中微蚀刻溶液与经电解清洁的引线框架或fpc的接触时间可以为30到60秒。在本发明的可替选的实施方案中，步骤(c)可以涉及镀铜步骤，其使用氰化铜浴，并且可以在约50℃至约55℃的温度下使用约3.0a/dm2至约4.0a/dm2的电流密度进行。

13、在本发明的又一个实施方案中，步骤(d)的镀镍工序可以使用镍电解溶液，所述溶液包括：

14、硫酸镍(例如六水合硫酸镍)，含量为约300g/l至约350g/l；

15、氯化镍，含量为约40g/l至约60g/l；

16、硼酸，含量为约40g/l至约50g/l；

17、润湿剂，含量为约0.3体积百分比；

18、添加剂a，含量为1.0至2.0体积百分比；

19、添加剂b，含量为0.2至0.3体积百分比；

20、添加剂c，含量为0.5至0.75体积百分比；其中

21、添加剂a选自取代或未取代的芳基磺酰胺，取代或未取代的不饱和烷基磺酰胺，取代或未取代的芳基磺酸盐，取代或未取代的不饱和烷基磺酸盐，芳基磺酸及其盐和溶剂化物中的一种或多种；

22、添加剂b选自三氟甲磺酸、三氟甲磺酸的卤化物以及芳族取代的磺酸及其盐和溶剂化物中的一种或多种；

23、添加剂c选自1,2-甲基-4-异噻唑啉、卡宾菌素、1,2-苯并异噻唑-3(2h)-酮、2-苯氧基乙醇、苯甲酸以及对羟基苯甲酸甲酯中的一种或多种；

24、镍溶液的ph为4.0至4.5。例如，镀镍工序可以在50℃至65℃的温度下使用约5.0a/dm2至约6.5a/dm2的电流密度进行，并且利用可溶性的镍阳极，同时进行阴极移动或空气扰动。

25、在本发明的又一个实施方案中，在步骤(d)的镀镍工序中，为补充消耗的添加剂a和添加剂b而进一步添加：

26、添加剂d，含量为0.05至0.1体积百分比；

27、添加剂d为在为添加剂a提供的列表中提及的至少一种化合物与在为添加剂b提供的列表中提及的至少一种化合物的混合物。

28、在本发明的又一个实施方案中，步骤(e)的银触击电镀工序可以使用包括以下成分的银触击电解溶液：

29、离子银，含量为1.0至2.0g/l；以及

30、kcn，含量为100至300g/l。例如，银触击电镀工序可以使用约2.0a/dm2的电流密度，以及20至60秒的沉积时间。

31、在本发明的又一个实施方案中，步骤(f)的亮银电镀工序可以使用包括以下成分的亮银电镀电解溶液：

32、氰化银钾盐，浓度为50至100g/l；

33、氰化钾，浓度为100至150g/l；

34、氢氧化钾，浓度为约6至约20g/l；

35、光亮剂a，浓度为3至15ml/l；

36、光亮剂b，浓度为2至7ml/l；以及

37、光亮剂c，浓度为2至7ml/l；其中，

38、光亮剂a为含有酮基的有机光亮剂化合物和/或有机金属化合物的混合物；

39、光亮剂b为含有酮基的有机光亮剂化合物和/或有机金属化合物的混合物，所述含有酮基的有机光亮剂化合物例如为提供香味的酮；

40、光亮剂c为一种或多种丙烯酸烷基酯；并且

41、溶液的ph超过11.5。例如，亮银电镀工序在约20℃至约40℃的温度下使用约5.0a/dm2至约6.5a/dm2的电流密度进行。

42、在本发明的某些实施方案中，在完成步骤(f)之后以及开始步骤(g)之前，可以进行第二电解清洁工序。例如，该电解清洁工序可以使用包括以下成分的电解清洁溶液：

43、碱性物质(例如硅酸钠)，其选自碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属硅酸盐和碱金属磷酸盐中的一种或多种；

44、螯合剂，其选自三聚磷酸钠、焦磷酸四钾和焦磷酸四钠中的一种或多种；可选地，其中

45、碱性物质的存在量为12至25g/l。电解清洁的合适条件可以涉及使用引线框架或fpc作为阴极，并在约50至约60℃的温度下使用1至5a/dm2的直流电流。

46、为避免疑惑，具体地考察了本发明的第一个方面的实施方案的任何技术上可行的组合。

47、本发明的第二个方面涉及一种led引线框架或fpc，其通过或者能够通过本发明的第一个方面的方法以及其实施方案的任何技术上可行的组合而获得，其中引线框架或fpc的gam值大于2.0。

48、如本文所用，术语“包含”及其反义词不排除在本发明的方法和组合物中分别存在另外的步骤或物质。术语“由……组成”和“基本上由……组成”及其反义词在本文中用于限制在方法和组合物中存在的额外步骤或物质，但不限制存在少量杂质。应当理解的是，术语“包含”及其反义词将术语“由……组成”和“基本上由……组成”包括在其范围内。为避免疑义，特别指出，术语“包含”及其反义词在本文中的每次出现可由“由……组成”或“基本上由……组成”或其反义词替换，反之亦然。