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(gè)主面和另一個(gè)主面，該另一個(gè)主面位于所述一個(gè)主面的相反側(cè)，其中：在所述工件和與所述工件的所述一個(gè)主面對(duì)向配置的電極之間連接極性反轉(zhuǎn)電源；在所述工件和與所述工件的所述另一個(gè)主面對(duì)向配置的電極之間連接直流電源；及同時(shí)進(jìn)行所述工件的所述一個(gè)主面和所述另一個(gè)主面的電鍍處理。
【專利說明】鍍膜制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鍍膜制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 例如，如引線框架和密封樹脂的結(jié)合部那樣，金屬制部件和樹脂制部件的結(jié)合部 在制造或使用時(shí)，加熱等會(huì)導(dǎo)致兩者之間發(fā)生剝離，另外，經(jīng)時(shí)變化也會(huì)導(dǎo)致兩者之間發(fā)生 剝離。
[0003] 為此，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了一些可提高金屬制部件和樹脂制部件之間的結(jié)合強(qiáng) 度的方法。例如，已經(jīng)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(xiàn)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(yù)定條件 的非對(duì)稱正負(fù)脈沖進(jìn)行脈沖電解而被粗化（也稱"粗糙化"）的。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2008-223063號(hào)公報(bào)
[0008] 但是，在專利文獻(xiàn)1所公開的粗化壓延銅板中，壓延銅板的整個(gè)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(gè)面與樹脂粘接，而使另一個(gè) 面不與樹脂黏接的形態(tài)。在對(duì)這樣的部件進(jìn)行樹脂密封時(shí)，存在著不僅在一個(gè)面?zhèn)榷疫€ 在另一個(gè)面?zhèn)纫哺街藰渲那闆r，此時(shí)，如果另一個(gè)面是粗化面，則難以對(duì)所附著的樹脂 進(jìn)行去除，導(dǎo)致出現(xiàn)生產(chǎn)性和成品率下降的問題。
[0010] 在專利文獻(xiàn)1所公開的粗化壓延銅板中，例如，通過對(duì)不作為粗化面的那個(gè)面?zhèn)?采用覆蓋膠帶等進(jìn)行覆蓋，然后再進(jìn)行電鍍處理，也可僅使一個(gè)面為粗化面。
[0011] 但是，此時(shí)，因?yàn)橘N附了覆蓋膠帶，電鍍處理后需要?jiǎng)兂摳采w膠帶，所以，存在著 生產(chǎn)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(shí) 會(huì)導(dǎo)致工件破損，也存在著成品率下降等的問題。
[0012] 本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)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(gè)主面上形成具有粗化面的鍍膜，并可 在另一個(gè)主面上形成具有平滑面（也稱"光滑面"）的鍍膜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 為了解決上述課題，本發(fā)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(gè)主面和另一個(gè)主面，該另一個(gè)主面位于所述一個(gè)主面的相反側(cè)，其中：
[0014] 在所述工件和與所述工件的所述一個(gè)主面對(duì)向配置的電極之間連接極性反轉(zhuǎn)電 源；在所述工件和與所述工件的所述另一個(gè)主面對(duì)向配置的電極之間連接直流電源；及同 時(shí)進(jìn)行所述工件的所述一個(gè)主面和所述另一個(gè)主面的電鍍處理。
[0015] 根據(jù)本發(fā)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(gè)主面上形成具有粗化面的鍍膜，并可在另一個(gè)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(fā)明的實(shí)施方式的鍍膜制造方法中所使用的鍍槽的構(gòu)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(fā)明的實(shí)施方式的極性反轉(zhuǎn)電源的電流特性的說明圖。
[0019] 圖4A、4B是本發(fā)明的實(shí)施例中所獲得的鍍膜的SEM照片。
[0020] 圖5A、5B是本發(fā)明的實(shí)施例中所獲得的鍍膜的AFM照片。
[0021] 其中，附圖標(biāo)記說明如下：
[0022] 12 工件，
[0023] 121 -個(gè)主面，
[0024] 122另一個(gè)主面，
[0025] 13、14 電極，
[0026] 15極性反轉(zhuǎn)電源，
[0027] 16直流電源。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。這里需要說明的是，本發(fā)明并不限 定于以下所列舉的各實(shí)施例。
[0029] 在本實(shí)施方式中，對(duì)本發(fā)明的鍍膜制造方法的實(shí)例進(jìn)行說明。
[0030] 本實(shí)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(gè)主面和 另一個(gè)主面，該另一個(gè)主面位于該一個(gè)主面的相反側(cè)。
[0031] 首先，在工件和與工件的一個(gè)主面對(duì)向配置的電極之間連接極性反轉(zhuǎn)電源，并在 工件和與所述工件的另一個(gè)主面對(duì)向配置的電極之間連接直流電源。然后，由極性反轉(zhuǎn)電 源和直流電源對(duì)工件和各電極施加電壓，以對(duì)所述工件的一個(gè)主面和另一個(gè)主面同時(shí)進(jìn)行 電鍍處理。
[0032] 這里，參照附圖，對(duì)在本實(shí)施方式的鍍膜制造方法中進(jìn)行電鍍處理時(shí)的構(gòu)成進(jìn)行 說明。
[0033] 如圖1所示，鍍槽11內(nèi)設(shè)置了工件12,其具有一個(gè)主面121和另一個(gè)主面122。
[0034] 在與工件12的一個(gè)主面121對(duì)向配置的電極13和工件12之間連接了極性反轉(zhuǎn) 電源15。另外，在與工件12的另一個(gè)主面122對(duì)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(nèi)的鍍液17中。
[0036] 以下對(duì)各部件進(jìn)行說明。
[0037] 作為工件12,對(duì)其并無特別的限制。圖1中盡管示出了長(zhǎng)方體形狀的工件12,但 是對(duì)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(yōu)選為將需要在工件主面 的任意一個(gè)主面上形成具有粗化面的鍍膜，而在位于相反側(cè)的另一個(gè)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(yōu)選為使用引線框架。
[0038] 尤其是，最好將具有對(duì)主面的任意一個(gè)主面?zhèn)冗M(jìn)行樹脂密封，而對(duì)另一個(gè)主面?zhèn)?則使其從樹脂露出的形態(tài)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?zhèn)扔蓸渲?4進(jìn)行密封。此時(shí)，如圖2所示，對(duì)引線框架的側(cè)面部分101 也可由樹脂14進(jìn)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(gè)面?zhèn)缺粯渲芊猓硪粋€(gè) 面?zhèn)葎t從樹脂露出的結(jié)構(gòu)。為此，在這樣的引線框架的一個(gè)面?zhèn)?，需要具有與樹脂的密著 性，而在另一個(gè)面?zhèn)?，則需要具有與焊料的密著性。根據(jù)本發(fā)明，在引線框架的一個(gè)面?zhèn)龋?過實(shí)施粗化電鍍，可提高與樹脂的密著性，而在另一個(gè)面?zhèn)?，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(shí)施至引線框架的側(cè)面，則可進(jìn)一步地提高與樹 脂的密著性。
[0040] 作為引線框架的材質(zhì)，一般可使用銅合金等，但是，作為產(chǎn)品時(shí)，在具有從樹脂露 出的面的情況下，在制造步驟中進(jìn)行加熱等時(shí)，從樹脂露出的部分上形成氧化膜，該氧化膜 有時(shí)會(huì)發(fā)生剝離。如果制造步驟中發(fā)生了剝離，則存在著可能會(huì)對(duì)生產(chǎn)線造成污染的問題。
[0041] 然而，根據(jù)本實(shí)施方式的鍍膜制造方法，可在工件12的任意一個(gè)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(jù) 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(jié)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(jié)合性。在 本實(shí)施方式中，可同時(shí)獲得與樹脂的密著性較高的粗化Ni層、及焊料結(jié)合時(shí)所需的平滑Ni 層。
[0042] 接下來，對(duì)極性反轉(zhuǎn)電源15進(jìn)行說明。極性反轉(zhuǎn)電源15例如如圖3所示，提供電 流方向以預(yù)定的時(shí)機(jī)進(jìn)行交互反轉(zhuǎn)的電流，即，是電流極性周期性變化的電源。極性反轉(zhuǎn)電 源15所提供的電流如圖3所示，優(yōu)選為脈沖電流。此時(shí)，在進(jìn)行正脈沖的電流供給時(shí)，對(duì)工 件12的表面進(jìn)行電鍍，在進(jìn)行負(fù)脈沖的電流供給時(shí)，工件12的表面溶出至鍍液中。
[0043] 對(duì)脈沖電流的具體條件，S卩，電流的大小、正脈沖、負(fù)脈沖各自的通電時(shí)間并無特 別的限制，可根據(jù)成膜的鍍膜所要求的形狀或鍍液的種類等進(jìn)行任意的選擇。
[0044] 尤其是在將正脈沖電流值（析出側(cè)電流值）設(shè)為Ip、將正脈沖側(cè)電解時(shí)間（析出 側(cè)電解時(shí)間）設(shè)為TP、將負(fù)脈沖電流值（溶出側(cè)電流值）設(shè)為Ικ、及將負(fù)脈沖側(cè)電解時(shí)間 (溶出側(cè)電解時(shí)間）設(shè)為Τ κ時(shí)，優(yōu)選為進(jìn)行選擇以使下式1所示的Cratio變?yōu)榛阱円航M 成成分的值。這里需要說明的是，因?yàn)镃ratio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(yōu)選為高于負(fù)脈沖電流的供給比率。即，Cratio優(yōu)選為至 少大于1。
[0045] Cratio = (IPXTP)/ (ΙΕΧΤΕ) (式 1)
[0046] 接下來，對(duì)直流電源16進(jìn)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(shí)，對(duì)直流電源16所提供的電流的大小并無特別的限制，可根據(jù)成 膜的鍍膜所要求的形狀或鍍液的種類等進(jìn)行任意的選擇。在將直流電源16與電極14和工 件12進(jìn)行連接時(shí)，為了在工件12的與電極14相對(duì)（即，"對(duì)向"，以下相同。）的另一個(gè)主 面122上形成鍍膜，直流電源16優(yōu)選以工件12為陰極的方式進(jìn)行連接。
[0047] 對(duì)鍍液17的種類并無特別的限制，可根據(jù)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(yōu)選為可使用電解 銅鍍液或電解鎳鍍液。對(duì)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(zhuǎn)電源15、直流電源16并進(jìn)行了電鍍的情況 下，根據(jù)本實(shí)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(gè)主面121、122上 形成鍍膜。此時(shí)，工件12所具有的2個(gè)主面中的任意一個(gè)面的鍍膜可為粗化面，另一個(gè)面 的鍍膜可為平滑面。工件12的2個(gè)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(guān)于該點(diǎn)，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(jìn)行說明。此時(shí)，在工件12的2個(gè)主面中的、與直流電 源16所連接的電極14相對(duì)的工件12的另一個(gè)主面122上析出了具有粗化面的鍍膜（粗 化鍍膜）。同時(shí)，在與極性反轉(zhuǎn)電源15所連接的電極13相對(duì)的工件12的一個(gè)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(gè)主面122上形成具有粗化面的鍍膜是由于工件12的另 一個(gè)主面122和與其相對(duì)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(gè)主面121上形成具有平滑面的鍍膜的情形進(jìn)行說明。首先，在工 件12的一個(gè)主面121和與其相對(duì)的電極13之間連接極性反轉(zhuǎn)電源15,在進(jìn)行正脈沖電流 的供給時(shí)，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(zhuǎn)并提 供脈沖電流的情況下，在構(gòu)成了工件主面上所形成的粗化面的凸部，電流會(huì)發(fā)生集中，利用 該特性進(jìn)行陽極電解，凸部可被優(yōu)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(duì)使用通過該直流電流來形 成平滑面的鍍液的情形進(jìn)行說明。此時(shí)，在工件12的2個(gè)主面中的、與直流電源16所連接 的電極14相對(duì)的工件12的另一個(gè)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(zhuǎn)電源15所連接的電極13相對(duì)的工件12的一個(gè)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(gè)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(gè)主 面122和與其相對(duì)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(duì)在工件12的一個(gè)主面121上形成具有粗化面的鍍膜的情形進(jìn)行說明。首先，在 工件12的一個(gè)主面121和與其相對(duì)的電極13之間連接極性反轉(zhuǎn)電源15,通過提供超過了 可得到平滑鍍膜的適當(dāng)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(zhuǎn)并提供負(fù)脈沖電流的情況下，通過對(duì)工件主面上所形成的 密著性較差的鍍膜進(jìn)行陽極電解，可僅使密著性較差的部分發(fā)生溶解。通過反復(fù)進(jìn)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(duì)在工件12的2個(gè)主面121、122上形成鍍膜的情 形進(jìn)行了說明，但是，在本實(shí)施方式的鍍膜制造方法中，也可與工件主面同時(shí)地在工件側(cè)面 部分也形成鍍膜。側(cè)面鍍膜是通過在工件12的主面上形成鍍膜時(shí)使其一部分轉(zhuǎn)繞過去的 方式而形成的。
[0056] 工件12的側(cè)面部分所析出的鍍膜尤其優(yōu)選為包含粗化鍍膜。其原因在于，在工件 12的側(cè)面部分的鍍膜包含了粗化鍍膜的情況下，可進(jìn)一步提高與樹脂的密著性。為此，在工 件的側(cè)面部分上優(yōu)選為形成粗化鍍膜。此時(shí)，在工件的側(cè)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(jù)本實(shí)施方式的鍍膜制造方法，通過僅進(jìn)行1次電鍍處理，就可在工 件主面的任意一個(gè)主面上形成具有粗化面的鍍膜，并可在另一個(gè)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(gè)主面上所形成的具有粗化面的鍍膜在與樹脂結(jié) 合時(shí)可提高黏接強(qiáng)度。另外，因?yàn)楣ぜ?2的表面中的一個(gè)主面為具有平滑面的鍍膜，所以， 在設(shè)置了具有粗化面的鍍膜的主面?zhèn)扰c樹脂結(jié)合時(shí)，即使在具有平滑面的鍍膜的一個(gè)主面 側(cè)，樹脂轉(zhuǎn)繞過去并進(jìn)行了附著，也可容易地去除該樹脂。
[0059] [實(shí)施例]
[0060] 在本實(shí)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(zhuǎn)電源15,并在工件12和 電極14之間連接直流電源16,進(jìn)行了鍍膜的制造。
[0062] 此時(shí)，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(rèn)到，工件12的與電極13相對(duì)的一個(gè)主面 121側(cè)所形成的鍍膜為粗化面，工件12的與電極14相對(duì)的另一個(gè)主面122側(cè)所形成的鍍膜 為平滑面。
[0064] 對(duì)所形成的鍍膜，采用SEM(日本電子株式會(huì)社制，型號(hào)JSM-5600 L V )進(jìn)行了 表面觀察?；赟EM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(jìn)行的。
[0065] 圖4A示出了工件12的一個(gè)主面121側(cè)的鍍膜的觀察照片，從中可確認(rèn)到，其表面 上形成了微細(xì)顆粒，為粗化面。另外，圖4B示出了工件12的另一個(gè)主面122側(cè)的鍍膜的觀 察照片，從中可確認(rèn)到，與圖4A所示的工件12的一個(gè)主面121側(cè)的鍍膜不同，為平滑面。
[0066] 接下來，對(duì)所形成的鍍膜，采用AFM(Seiko Instruments Inc.制，型號(hào)：Nano Navi Nanocute)進(jìn)行了觀察，并對(duì)觀察結(jié)果和粗糙度測(cè)定結(jié)果進(jìn)行了表示?；贏FM的觀察照片 示于圖5A、5B中。另外，粗糙度測(cè)定結(jié)果示于表1中。
[0067] [表 1]
[0068]

【權(quán)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(gè)主面和另一個(gè)主面，該 另一個(gè)主面位于所述一個(gè)主面的相反側(cè)，其中： 在所述工件和與所述工件的所述一個(gè)主面對(duì)向配置的電極之間連接極性反轉(zhuǎn)電源； 在所述工件和與所述工件的所述另一個(gè)主面對(duì)向配置的電極之間連接直流電源；及 同時(shí)進(jìn)行所述工件的所述一個(gè)主面和所述另一個(gè)主面的電鍍處理。
2. 如權(quán)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(jìn)行連接。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的鍍膜制造方法，其中： 在所述工件的側(cè)面部分也形成鍍膜。
4. 如權(quán)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(quán)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(gè)主面上析出平滑鍍膜；及 在所述工件的所述另一個(gè)主面上析出粗化鍍膜。
6. 如權(quán)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(gè)主面上析出粗化鍍膜；及 在所述工件的所述另一個(gè)主面上析出平滑鍍膜。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的鍍膜制造方法，其中： 在所述工件的側(cè)面部分形成粗化鍍膜。
8. 如權(quán)利要求1或2所述的鍍膜制造方法，其中： 在所述工件的側(cè)面部分混合地形成粗化鍍膜和平滑鍍膜。
【文檔編號(hào)】C25D5/18GK104152959SQ201410199014
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月14日
【發(fā)明者】吳宗昭, 有賀庸介 申請(qǐng)人:新光電氣工業(yè)株式會(huì)社