鍍膜制造方法

鍍膜制造方法
【專利摘要】一種在工件上形成鍍膜的鍍膜制造方法，所述工件具有一個主面和另一個主面，該另一個主面位于所述一個主面的相反側，其中：在所述工件和與所述工件的所述一個主面對向配置的電極之間連接極性反轉電源；在所述工件和與所述工件的所述另一個主面對向配置的電極之間連接直流電源；及同時進行所述工件的所述一個主面和所述另一個主面的電鍍處理。
【專利說明】鍍膜制造方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種鍍膜制造方法。

【背景技術】
[0002] 例如，如引線框架和密封樹脂的結合部那樣，金屬制部件和樹脂制部件的結合部 在制造或使用時，加熱等會導致兩者之間發生剝離，另外，經時變化也會導致兩者之間發生 剝離。
[0003] 為此，現有技術中已經提出了一些可提高金屬制部件和樹脂制部件之間的結合強 度的方法。例如，已經提出了一種將金屬制部件的表面處理為粗化面（也稱"粗糙面"）的 方法。
[0004] 作為一種在金屬表面形成粗化面的方法，例如，專利文獻1中公開了一種粗化壓 延銅板，該粗化壓延銅板是通過將壓延銅板置入包含光澤液的電解液中，并采用預定條件 的非對稱正負脈沖進行脈沖電解而被粗化（也稱"粗糙化"）的。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開2008-223063號公報
[0008] 但是，在專利文獻1所公開的粗化壓延銅板中，壓延銅板的整個面上都形成了具 有粗化面的鍍膜。
[0009] 例如，在使用為引線框架等的情況下，存在著僅使一個面與樹脂粘接，而使另一個 面不與樹脂黏接的形態。在對這樣的部件進行樹脂密封時，存在著不僅在一個面側而且還 在另一個面側也附著了樹脂的情況，此時，如果另一個面是粗化面，則難以對所附著的樹脂 進行去除，導致出現生產性和成品率下降的問題。
[0010] 在專利文獻1所公開的粗化壓延銅板中，例如，通過對不作為粗化面的那個面側 采用覆蓋膠帶等進行覆蓋，然后再進行電鍍處理，也可僅使一個面為粗化面。
[0011] 但是，此時，因為貼附了覆蓋膠帶，電鍍處理后需要剝除該覆蓋膠帶，所以，存在著 生產性下降的問題。另外，如引線框架等那樣，在工件厚度較薄的情況下，剝除覆蓋膠帶時 會導致工件破損，也存在著成品率下降等的問題。
[0012] 本發明是鑒于上述現有技術中的問題而提出的，其目的在于提供一種鍍膜制造方 法，僅采用1次電鍍處理，就可在工件主面的任意一個主面上形成具有粗化面的鍍膜，并可 在另一個主面上形成具有平滑面（也稱"光滑面"）的鍍膜。


【發明內容】

[0013] 為了解決上述課題，本發明提供一種在工件上形成鍍膜的鍍膜制造方法，所述工 件具有一個主面和另一個主面，該另一個主面位于所述一個主面的相反側，其中：
[0014] 在所述工件和與所述工件的所述一個主面對向配置的電極之間連接極性反轉電 源；在所述工件和與所述工件的所述另一個主面對向配置的電極之間連接直流電源；及同 時進行所述工件的所述一個主面和所述另一個主面的電鍍處理。
[0015] 根據本發明，可提供一種鍍膜的制造方法，僅采用1次電鍍處理，就可在工件主面 的任意一個主面上形成具有粗化面的鍍膜，并可在另一個主面上形成具有平滑面的鍍膜。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明的實施方式的鍍膜制造方法中所使用的鍍槽的構成例的說明圖。
[0017] 圖2是QFN型引線框架的說明圖。
[0018] 圖3是本發明的實施方式的極性反轉電源的電流特性的說明圖。
[0019] 圖4A、4B是本發明的實施例中所獲得的鍍膜的SEM照片。
[0020] 圖5A、5B是本發明的實施例中所獲得的鍍膜的AFM照片。
[0021] 其中，附圖標記說明如下：
[0022] 12 工件，
[0023] 121 -個主面，
[0024] 122另一個主面，
[0025] 13、14 電極，
[0026] 15極性反轉電源，
[0027] 16直流電源。

【具體實施方式】
[0028] 以下參照附圖對本發明的實施方式進行說明。這里需要說明的是，本發明并不限 定于以下所列舉的各實施例。
[0029] 在本實施方式中，對本發明的鍍膜制造方法的實例進行說明。
[0030] 本實施方式的鍍膜制造方法是在工件上形成鍍膜的方法，該工件具有一個主面和 另一個主面，該另一個主面位于該一個主面的相反側。
[0031] 首先，在工件和與工件的一個主面對向配置的電極之間連接極性反轉電源，并在 工件和與所述工件的另一個主面對向配置的電極之間連接直流電源。然后，由極性反轉電 源和直流電源對工件和各電極施加電壓，以對所述工件的一個主面和另一個主面同時進行 電鍍處理。
[0032] 這里，參照附圖，對在本實施方式的鍍膜制造方法中進行電鍍處理時的構成進行 說明。
[0033] 如圖1所示，鍍槽11內設置了工件12,其具有一個主面121和另一個主面122。
[0034] 在與工件12的一個主面121對向配置的電極13和工件12之間連接了極性反轉 電源15。另外，在與工件12的另一個主面122對向配置的電極14和工件12之間連接了直 流電源16。
[0035] 工件12和電極13、14都浸漬在鍍槽11內的鍍液17中。
[0036] 以下對各部件進行說明。
[0037] 作為工件12,對其并無特別的限制。圖1中盡管示出了長方體形狀的工件12,但 是對其形狀也無特別的限制，可以采用各種形狀的工件12。然而，優選為將需要在工件主面 的任意一個主面上形成具有粗化面的鍍膜，而在位于相反側的另一個主面上形成具有平滑 面的鍍膜的各種部件使用為工件12。例如，如上所述，作為工件12,優選為使用引線框架。
[0038] 尤其是，最好將具有對主面的任意一個主面側進行樹脂密封，而對另一個主面側 則使其從樹脂露出的形態的引線框架使用為工件12。作為這樣的引線框架，例如，可列舉出 QFN(Quad Flat Non-leaded Package:方形扁平無引腳封裝）型引線框架。QFN型引線框 架10如圖2所示，具有引線11和芯片墊（Die Pad) 12,芯片墊12上安裝了芯片13,引線框 架10的芯片安裝面側由樹脂14進行密封。此時，如圖2所示，對引線框架的側面部分101 也可由樹脂14進行密封。
[0039] 如上所述，QFN型引線框架是其作為芯片搭載面的一個面側被樹脂密封，而另一個 面側則從樹脂露出的結構。為此，在這樣的引線框架的一個面側，需要具有與樹脂的密著 性，而在另一個面側，則需要具有與焊料的密著性。根據本發明，在引線框架的一個面側，通 過實施粗化電鍍，可提高與樹脂的密著性，而在另一個面側，通過處理為平滑鍍膜面，可確 保與焊料的密著性。另外，如果將粗化電鍍實施至引線框架的側面，則可進一步地提高與樹 脂的密著性。
[0040] 作為引線框架的材質，一般可使用銅合金等，但是，作為產品時，在具有從樹脂露 出的面的情況下，在制造步驟中進行加熱等時，從樹脂露出的部分上形成氧化膜，該氧化膜 有時會發生剝離。如果制造步驟中發生了剝離，則存在著可能會對生產線造成污染的問題。
[0041] 然而，根據本實施方式的鍍膜制造方法，可在工件12的任意一個主面上形成平滑 鍍膜。為此，銅合金制引線框架上所形成的平滑鍍膜可提高氧化膜和引線框架的密著性，據 此，可防止氧化膜的剝離。例如，如果事先在銅合金制引線框架上形成了作為焊料結合層的 Ni/Pd/Au層，則Ni層可防止引線框架的氧化，并可確保焊料和引線框架的良好結合性。在 本實施方式中，可同時獲得與樹脂的密著性較高的粗化Ni層、及焊料結合時所需的平滑Ni 層。
[0042] 接下來，對極性反轉電源15進行說明。極性反轉電源15例如如圖3所示，提供電 流方向以預定的時機進行交互反轉的電流，即，是電流極性周期性變化的電源。極性反轉電 源15所提供的電流如圖3所示，優選為脈沖電流。此時，在進行正脈沖的電流供給時，對工 件12的表面進行電鍍，在進行負脈沖的電流供給時，工件12的表面溶出至鍍液中。
[0043] 對脈沖電流的具體條件，S卩，電流的大小、正脈沖、負脈沖各自的通電時間并無特 別的限制，可根據成膜的鍍膜所要求的形狀或鍍液的種類等進行任意的選擇。
[0044] 尤其是在將正脈沖電流值（析出側電流值）設為Ip、將正脈沖側電解時間（析出 側電解時間）設為TP、將負脈沖電流值（溶出側電流值）設為Ικ、及將負脈沖側電解時間 (溶出側電解時間）設為Τ κ時，優選為進行選擇以使下式1所示的Cratio變為基于鍍液組 成成分的值。這里需要說明的是，因為Cratio的值隨鍍液的組成成分或成膜的鍍膜的特性 的變化而變化，所以，并無特別的限制。但是，為了在工件12的表面上形成鍍膜，所供給的 電流中的正脈沖電流的供給比率優選為高于負脈沖電流的供給比率。即，Cratio優選為至 少大于1。
[0045] Cratio = (IPXTP)/ (ΙΕΧΤΕ) (式 1)
[0046] 接下來，對直流電源16進行說明。直流電源16是在電極14和工件12之間提供 一定的電流的電源。此時，對直流電源16所提供的電流的大小并無特別的限制，可根據成 膜的鍍膜所要求的形狀或鍍液的種類等進行任意的選擇。在將直流電源16與電極14和工 件12進行連接時，為了在工件12的與電極14相對（即，"對向"，以下相同。）的另一個主 面122上形成鍍膜，直流電源16優選以工件12為陰極的方式進行連接。
[0047] 對鍍液17的種類并無特別的限制，可根據所要形成的鍍膜使用各種各樣的鍍液。 作為析出鍍膜的金屬，例如，可列舉出Cu、Ni等。這樣，作為鍍液，例如，優選為可使用電解 銅鍍液或電解鎳鍍液。對這些鍍液的具體組成成分并無特別的限制。另外，也可以事先添 加光亮劑（Brightener)、整平劑（Leveler)、聚合物等各種添加成分。
[0048] 另外，如圖1所示，在連接了極性反轉電源15、直流電源16并進行了電鍍的情況 下，根據本實施方式的鍍膜制造方法，如上所述，可在工件12所具有的2個主面121、122上 形成鍍膜。此時，工件12所具有的2個主面中的任意一個面的鍍膜可為粗化面，另一個面 的鍍膜可為平滑面。工件12的2個主面121U22中的作為粗化面、平滑面的面隨鍍液的組 成成分或電鍍條件等的變化而變化。
[0049] 關于該點，首先，在向工件和電極之間提供直流電流的情況下，以使用通過該直流 電流來形成粗化面的鍍液的情形為例進行說明。此時，在工件12的2個主面中的、與直流電 源16所連接的電極14相對的工件12的另一個主面122上析出了具有粗化面的鍍膜（粗 化鍍膜）。同時，在與極性反轉電源15所連接的電極13相對的工件12的一個主面121上 析出了具有平滑面的鍍膜（平滑鍍膜）。
[0050] 首先，在工件12的另一個主面122上形成具有粗化面的鍍膜是由于工件12的另 一個主面122和與其相對的電極14之間連接了直流電源16,并按照所使用的鍍液的特性而 形成了鍍膜。
[0051] 在工件12的一個主面121上形成具有平滑面的鍍膜的情形進行說明。首先，在工 件12的一個主面121和與其相對的電極13之間連接極性反轉電源15,在進行正脈沖電流 的供給時，在工件的主面上按照鍍液的特性形成了粗化面。另外，在使電流的極性反轉并提 供脈沖電流的情況下，在構成了工件主面上所形成的粗化面的凸部，電流會發生集中，利用 該特性進行陽極電解，凸部可被優先溶解。這樣，就可形成具有平滑面的鍍膜。
[0052] 接下來，在工件和電極之間提供直流電流的情況下，對使用通過該直流電流來形 成平滑面的鍍液的情形進行說明。此時，在工件12的2個主面中的、與直流電源16所連接 的電極14相對的工件12的另一個主面122上，可析出具有平滑面的鍍膜（平滑鍍膜）。另 夕卜，在與極性反轉電源15所連接的電極13相對的工件12的一個主面121上，可析出具有 粗化面的鍍膜（粗化鍍膜）。
[0053] 工件12的另一個主面122上形成具有平滑面的鍍膜是由于在工件12的另一個主 面122和與其相對的電極14之間連接了直流電源16,并按照所使用的鍍液的特性形成了鍍 膜。
[0054] 對在工件12的一個主面121上形成具有粗化面的鍍膜的情形進行說明。首先，在 工件12的一個主面121和與其相對的電極13之間連接極性反轉電源15,通過提供超過了 可得到平滑鍍膜的適當電流值的正脈沖電流，在工件主面的一部分上可形成密著性較差的 鍍膜。另外，在使電流的極性反轉并提供負脈沖電流的情況下，通過對工件主面上所形成的 密著性較差的鍍膜進行陽極電解，可僅使密著性較差的部分發生溶解。通過反復進行這樣 處理，可形成粗化面。這樣，就可形成表面粗糙并具有粗化面的鍍膜。
[0055] 另外，這里需要說明的是，盡管對在工件12的2個主面121、122上形成鍍膜的情 形進行了說明，但是，在本實施方式的鍍膜制造方法中，也可與工件主面同時地在工件側面 部分也形成鍍膜。側面鍍膜是通過在工件12的主面上形成鍍膜時使其一部分轉繞過去的 方式而形成的。
[0056] 工件12的側面部分所析出的鍍膜尤其優選為包含粗化鍍膜。其原因在于，在工件 12的側面部分的鍍膜包含了粗化鍍膜的情況下，可進一步提高與樹脂的密著性。為此，在工 件的側面部分上優選為形成粗化鍍膜。此時，在工件的側面部分上也可混合地形成粗化鍍 膜和平滑鍍膜。
[0057] 如上所述，根據本實施方式的鍍膜制造方法，通過僅進行1次電鍍處理，就可在工 件主面的任意一個主面上形成具有粗化面的鍍膜，并可在另一個主面上形成具有平滑面的 鍍膜。
[0058] 這樣，工件12的主面的任意一個主面上所形成的具有粗化面的鍍膜在與樹脂結 合時可提高黏接強度。另外，因為工件12的表面中的一個主面為具有平滑面的鍍膜，所以， 在設置了具有粗化面的鍍膜的主面側與樹脂結合時，即使在具有平滑面的鍍膜的一個主面 側，樹脂轉繞過去并進行了附著，也可容易地去除該樹脂。
[0059] [實施例]
[0060] 在本實施例中，按照以下的順序在工件表面上制造了鍍膜。
[0061] 如圖1所示，通過在工件12和電極13之間連接極性反轉電源15,并在工件12和 電極14之間連接直流電源16,進行了鍍膜的制造。
[0062] 此時，作為工件12,使用了由銅合金（C194)組成的金屬板。另外，作為鍍液的 組成成分，使用了包含200g/L的硫酸銅、100g/L的硫酸、50ppm的氯氣、2ml/L的光亮劑 (Rohm&Hass Co.制，商品名：MICROFILL? EVF BRIGHTER)、10ml/L 的整平劑（Rohm&Hass Co.制，商品名：MICROFILL? EVF LEVELER)、及 20ml/L 的聚合物（Rohm&Hass Co.制，商品 名：MICROFILL? EVF C2)的鍍液。
[0063] 通過在上述條件下制造了鍍膜后可確認到，工件12的與電極13相對的一個主面 121側所形成的鍍膜為粗化面，工件12的與電極14相對的另一個主面122側所形成的鍍膜 為平滑面。
[0064] 對所形成的鍍膜，采用SEM(日本電子株式會社制，型號JSM-5600 L V )進行了 表面觀察。基于SEM的觀察照片示于圖4A、4B中。這里需要說明的是，SEM的觀察是在各 主面的中央部進行的。
[0065] 圖4A示出了工件12的一個主面121側的鍍膜的觀察照片，從中可確認到，其表面 上形成了微細顆粒，為粗化面。另外，圖4B示出了工件12的另一個主面122側的鍍膜的觀 察照片，從中可確認到，與圖4A所示的工件12的一個主面121側的鍍膜不同，為平滑面。
[0066] 接下來，對所形成的鍍膜，采用AFM(Seiko Instruments Inc.制，型號：Nano Navi Nanocute)進行了觀察，并對觀察結果和粗糙度測定結果進行了表示。基于AFM的觀察照片 示于圖5A、5B中。另外，粗糙度測定結果示于表1中。
[0067] [表 1]
[0068]

【權利要求】
1. 一種在工件上形成鍍膜的鍍膜制造方法，所述工件具有一個主面和另一個主面，該 另一個主面位于所述一個主面的相反側，其中： 在所述工件和與所述工件的所述一個主面對向配置的電極之間連接極性反轉電源； 在所述工件和與所述工件的所述另一個主面對向配置的電極之間連接直流電源；及 同時進行所述工件的所述一個主面和所述另一個主面的電鍍處理。
2. 如權利要求1所述的鍍膜制造方法，其中： 所述直流電源以所述工件為陰極的方式進行連接。
3. 如權利要求1或2所述的鍍膜制造方法，其中： 在所述工件的側面部分也形成鍍膜。
4. 如權利要求1或2所述的鍍膜制造方法，其中： 所述工件是引線框架。
5. 如權利要求1或2所述的鍍膜制造方法，其中： 使用通過直流電流來形成粗化面的鍍液； 在所述工件的所述一個主面上析出平滑鍍膜；及 在所述工件的所述另一個主面上析出粗化鍍膜。
6. 如權利要求1或2所述的鍍膜制造方法，其中： 使用通過直流電流來形成平滑面的鍍液； 在所述工件的所述一個主面上析出粗化鍍膜；及 在所述工件的所述另一個主面上析出平滑鍍膜。
7. 如權利要求1或2所述的鍍膜制造方法，其中： 在所述工件的側面部分形成粗化鍍膜。
8. 如權利要求1或2所述的鍍膜制造方法，其中： 在所述工件的側面部分混合地形成粗化鍍膜和平滑鍍膜。
【文檔編號】C25D5/18GK104152959SQ201410199014
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年5月9日 優先權日:2013年5月14日
【發明者】吳宗昭, 有賀庸介 申請人:新光電氣工業株式會社