王友明

摘 要：隨著市場對產(chǎn)品性能的進(jìn)一步需求，引線框架產(chǎn)品的功能要求也會(huì)愈加重要，通過對引線框架電鍍生產(chǎn)線的管理研究，也將尋找到更科學(xué)、更有效的方法，這也必將帶動(dòng)引線框架的技術(shù)發(fā)展。該文說明了引線框架制造中電鍍的技術(shù)要求，介紹了引線框架電鍍生產(chǎn)線的現(xiàn)場管理要點(diǎn)，描述了引線框架電鍍過程的關(guān)鍵參數(shù)以及管理重點(diǎn)，并提出了解決方法，給出了問題發(fā)生時(shí)的處置流程，有利于引線框架電鍍行業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)和質(zhì)量提高。

關(guān)鍵詞：引線框架 電鍍 過程管理

中圖分類號(hào)：TQ153.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）06（c）-0149-03

引線框架是半導(dǎo)體封裝的基礎(chǔ)材料，是集成線路芯片的載體，借助于鍵合金絲實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部電路和外部的電路連接。生產(chǎn)引線框架的材料主要是電子銅帶，為了保證封裝時(shí)焊線和引線框架的良好焊接性能，需要在引線框架的引線（焊線區(qū)域）和基島（芯片承載區(qū)域）表面作特殊處理，處理方式包括電鍍銀、電鍍鎳等方式。電鍍后的引線框架具備更優(yōu)異的導(dǎo)電性和散熱性。

常見的電鍍方式是電鍍銀，引線框架電鍍銀的工藝主要包括：上料→電解除油→活化→預(yù)鍍銅→預(yù)鍍銀→局部鍍銀→退銀→防銀膠擴(kuò)散→防銅變色→烘干→收料。電鍍線分為卷式電鍍線和片式電鍍線，由于卷式電鍍線效率高，在實(shí)際應(yīng)用中更多。

由于引線框架對電鍍表面的質(zhì)量，包括電鍍層的厚度、光亮度、粗糙度、潔凈度等都有較高的要求，因此引線框架電鍍生產(chǎn)線的管理需要嚴(yán)格控制。

1 引線框架電鍍生產(chǎn)線的現(xiàn)場管理

傳統(tǒng)的電鍍車間，給人的印象是污水橫流、氣味較重，但引線框架電鍍時(shí)，必須保證電鍍面的潔凈，因此要求電鍍生產(chǎn)線作特別管理。

1.1 電鍍生產(chǎn)線廢氣的管理

電鍍生產(chǎn)線產(chǎn)生的廢氣中包含水蒸氣、酸堿及氰化物混合物等，濃度過大，對操作人員的身心有較大傷害，且影響操作的積極性，同時(shí)對設(shè)備也有腐蝕和損壞。目前的處理方式主要包括以下幾個(gè)方面。

（1）設(shè)備槽體上安裝蓋板，可以減少電鍍廢氣的逸出。

（2）控制電鍍?nèi)芤旱臏囟?，盡量采用低溫的工藝，減少藥品加熱的工序。

（3）在設(shè)備上不安裝抽風(fēng)管，通過外部的廢氣塔，完全抽走電鍍線產(chǎn)生的廢氣；抽風(fēng)管安裝時(shí)，考慮到廢氣冷卻后，凝水倒流到槽體引起污染的可能性。

1.2 電鍍生產(chǎn)線用水的管理

電鍍槽中需要不斷添置水量，控制不當(dāng)，會(huì)使溶液漫出，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)電鍍車間地面濕滑，且腐蝕地面和設(shè)備地腳部分。目前的處理方式主要包括以下幾種（圖1）。

（1）所有電鍍線的下部槽安裝液位感應(yīng)計(jì)，當(dāng)液位超過警戒線時(shí)，自動(dòng)報(bào)警，提醒作業(yè)者停止加水。

（2）進(jìn)水或液位補(bǔ)加全部換為自動(dòng)添加裝置，避免添加過量導(dǎo)致溶液漫出。

（3）做好日常液位的點(diǎn)檢記錄，對泵異?；蚬艿榔茡p及時(shí)修復(fù)。

1.3 電鍍生產(chǎn)線人員的管理

目前，引線框架電鍍線基本都是自動(dòng)化操作，但異常處置或者工藝調(diào)節(jié)時(shí)，仍離不開操作人員。對操作人員對設(shè)備的熟悉程度或者作業(yè)人員的盡職程度要求較高。管理方式包括以下幾方面。

（1）定期對電鍍線現(xiàn)場人員的技術(shù)能力、管理能力等進(jìn)行培訓(xùn)，滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。

（2）建立個(gè)人職責(zé)說明書，明確各個(gè)生產(chǎn)線、各道工序重點(diǎn)關(guān)注的事項(xiàng)。

（3）建立定期巡查制度，保證異常點(diǎn)被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并得到盡快處理。

2 電鍍生產(chǎn)線過程關(guān)鍵參數(shù)的管理

電鍍質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)包括：電鍍層厚度、電鍍層光亮度、電鍍區(qū)域及特殊功能要求（包括防變色、防銀膠擴(kuò)散要求等）。為了滿足相關(guān)指標(biāo)，必須對電鍍生產(chǎn)線的過程關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行特別管理。

2.1 電鍍生產(chǎn)線槽體濃度的管理

電鍍?nèi)芤菏请婂儠r(shí)最重要的管理參數(shù)，管理要點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)。

（1）建立電鍍線工藝標(biāo)準(zhǔn)，明確各道工序需要的藥品名稱、配置周期、管理濃度范圍、添加次數(shù)等內(nèi)容。

（2）設(shè)置專門的藥品分析室，定時(shí)對在線溶液抽樣分析濃度，確保濃度控制在一定范圍內(nèi)。

（3）對于定量補(bǔ)加的藥品，如添加劑等，利用自動(dòng)藥品添加裝置，保證藥品添加周期的穩(wěn)定。

（4）建立濃度分析趨勢圖，確保濃度的穩(wěn)定。

2.2 電鍍生產(chǎn)線電流的管理

在電鍍工序，電流密度的大小直接決定電鍍質(zhì)量的優(yōu)劣。一般而言，若電流過大，在產(chǎn)品的尖端或末梢部位容易出現(xiàn)瘤狀或樹枝狀結(jié)晶；如電流密度繼續(xù)升高，則由于析氫，材料附近的pH升高而形成氫氧化物，吸附或夾雜在鍍層中，致使形成海綿狀鍍層（圖2）。

電流主要從以下幾點(diǎn)管控。

（1）選用合乎規(guī)范、性能穩(wěn)定的整流器；如日本的三色整流器，使用壽命長，且輸出電流穩(wěn)定。

（2）整流器或設(shè)備電流調(diào)節(jié)部位設(shè)置自動(dòng)報(bào)警裝置，通過設(shè)置電流管理的上下限報(bào)警，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的異常產(chǎn)品，防止流入客戶處。

（3）定期更換電極或電線，減少電流傳送過程的損耗，避免產(chǎn)生高電壓。

（4）選用合理的電流波形，在引線框架電鍍時(shí)，一般選用脈沖電源，因?yàn)樵陔婂冞^程中，脈沖電源可通過改變其輸出波形的頻率、占空比和平均電流密度，來改變電鍍槽中金屬離子電沉積過程，使電沉積過程在較寬范圍內(nèi)變化，從而可獲得均勻致密、較為理想的鍍層（圖3）。

其工作原理如下。

—Ton：表示脈沖電流導(dǎo)通時(shí)間，又名脈沖寬度，由金屬離子的擴(kuò)散速度和在材料表面放電速度決定。

—ToFF：表示脈沖電流關(guān)斷時(shí)間，由鍍層金屬離子的擴(kuò)散速度所控制的材料擴(kuò)散層的消失速度決定。

—T=Ton+ToFF，表示脈沖電流脈沖周期。

—Tr：表示脈沖電流上升時(shí)間。

—Tl：表示脈沖電流穩(wěn)定時(shí)間。

—Tf：表示脈沖電流跌落時(shí)間。

2.3 電鍍生產(chǎn)線溫度的管理

電鍍?nèi)芤旱臏囟?，影響到產(chǎn)品的反應(yīng)速度。當(dāng)溫度升高時(shí)，溶液的電導(dǎo)率增加，槽電壓降低，從而增大溶液的分散能力，使鍍層均勻分布。但溫度過高，使溶液中的光亮劑分解，會(huì)降低電鍍后產(chǎn)品的光亮度。溫度主要從如下幾個(gè)方面管控。

（1）選用合適材料的槽體，如HTPVC（耐高溫聚氯乙烯）材料，即溶液焊接，保溫性好，且耐溫在80℃以上，是常用的材料。

（2）槽體內(nèi)安裝溫度上下限報(bào)警裝置，提醒作業(yè)者溫度過高或過低。

（3）選用合適的加熱裝置，如常見的鐵氟龍的盤式加熱器，以及價(jià)格較低的不銹鋼L型加熱器。

2.4 電鍍生產(chǎn)線溶液攪拌的管理

電鍍是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程，電鍍發(fā)生時(shí)，溶液中局部的濃度會(huì)發(fā)生變化。攪拌會(huì)加速溶液的對流，使陰極附近消耗了的金屬離子得到及時(shí)補(bǔ)充和降低陰極的濃差極化作用，因而在其它條件相同的情況下，采用攪拌后，可以提高允許的陰極電流密度上限值，在較高的電流密度和較高的電流效率下得到細(xì)致緊密的鍍層。攪拌常用的是采用活性炭或PP線纏繞式過濾器（圖4）。主要管理要點(diǎn)如下。

（1）使用活性炭過濾器時(shí)，注意使用的時(shí)間；若時(shí)間過長，會(huì)影響電鍍?nèi)芤褐械奶砑觿┖浚M(jìn)而影響電鍍層的質(zhì)量。

（2）使用PP線纏繞式過濾器，必須定期更換，保證過濾循環(huán)效果。

3 電鍍生產(chǎn)線異常時(shí)的處置方式

當(dāng)異常發(fā)生時(shí)，作業(yè)者需嚴(yán)格按照既定的處置方式實(shí)施，一般而言，需建立如下的處置流程（圖5）。

通過建立異常處置流程，可以保證問題解決的效果和及時(shí)性。

4 結(jié)語

通過對電鍍生產(chǎn)線和過程關(guān)鍵參數(shù)的管控，保證了電鍍過程的連續(xù)和穩(wěn)定；因此，電鍍生產(chǎn)線的管理結(jié)果直接決定電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量，是引線框架制造企業(yè)內(nèi)部管理的關(guān)鍵部分。

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