[發明專利]金屬表面處理方法和塑料封裝外殼的制備方法

在審

• 申請號: 202011476132.3
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112779540A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 李軍;孟玉清;梁坤龍;趙玲;鄒勇明
• 申請（專利權）人: 河北中瓷電子科技股份有限公司
• 主分類號: C23F1/18
• 分類號: C23F1/18;C23F1/28;C23F1/20;C23C22/02;C23C22/78;B29C45/14
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 郝曉紅

本發明涉及金屬表面處理技術領域，尤其涉及一種金屬表面處理方法和塑料封裝外殼的制備方法。該金屬表面處理方法通過對金屬表面除油除渣、去除氧化膜，然后進行微蝕處理，再進行覆膜，能夠提高金屬與塑料的結合緊密度，使二者之間達到氣密效果。用該方法對半導體器件的塑料封裝外殼的金屬引線處理后，所得封裝外殼能夠完全實現“水密”，并具有優異的氣密性，能夠阻止外部環境中的水汽或空氣泄漏進外殼內部。

技術領域

本發明涉及金屬表面處理技術領域，尤其涉及一種金屬表面處理方法和塑料封裝外殼的制備方法。

背景技術

半導體器件的塑料封裝外殼通常采用灌封的工藝，其流程通常為：將加工的金屬引線框架鍍金，在金屬引線框架上焊接或粘結芯片，在芯片的鍍金區域和金屬引線框架表面上鍵合金絲做電路互連；用灌膠機把液態的熱固性環氧樹脂灌封芯片和金屬引線框架，再加熱使環氧樹脂固化，使所有的縫隙都被填充，不允許有空腔，得到內部為實心的器件。

金屬引線、芯片、熱固性環氧樹脂屬于不同的物質，熱膨脹系數不同，外界溫度變化可造成不同物質之間的分層而產生縫隙，導致該半導體器件功能衰退或失效。并且，半導體器件在使用過程中，振動、環境溫濕度等外在條件也可導致不同物質之間的分層。

發明內容

針對以上技術問題，本發明提供一種金屬表面處理方法和塑料封裝外殼的制備方法。該金屬表面處理方法能夠提高金屬與塑料的結合緊密度，使二者之間達到氣密效果。用該方法處理的金屬引線能夠與塑料母粒制成氣密性塑料封裝外殼，所得塑料封裝外殼能夠完全實現“水密”，并具有優異的氣密性，能夠阻止外部環境中的水汽或空氣泄漏進外殼內部。

為達到上述發明目的，本發明實施例采用了如下的技術方案：

第一方面，本發明實施例提供一種金屬表面處理方法，具體包括以下步驟：

將擬處理的金屬表面除油除渣、去除氧化膜，完成預處理；

將預處理后的所述金屬表面進行微蝕處理；

用成膜液在完成微蝕處理的所述金屬表面進行覆膜，干燥，其中所述成膜液中含有三聚硫氰酸或其鹽。

金屬表面經除油除渣、去除氧化膜后，其表面不連續的自然氧化膜可被去除。經過微蝕處理后，金屬表面會形成凹凸覆蓋面，比表面積增加。最后在特定成膜液中覆膜，可在金屬表面及凹凸處形成氧化膜。該氧化膜含硫醇類物質，能夠同時與塑料和金屬產生化學反應，從而使塑料與金屬牢固結合。該處理方法可用于需將金屬與塑料緊密結合的多種情況，如半導體器件塑料封裝外殼的金屬引線表面處理。金屬引線經該方法處理后，其與塑料的結合緊密度和氣密性可大大提高，有助于阻止封裝外殼外部環境中的水汽或空氣泄漏進外殼內部。

優選地，所述微蝕處理的過程為：將預處理后的所述金屬表面浸入酸性微蝕試劑中，55～65s后取出，水洗；所述酸性微蝕試劑中含有40～60g/L的鐵氰化鉀、80～120g/L的鹽酸、40～60g/L的硝酸、250～350g/L的氯化銨、20～30g/L的氯化銅和50～70g/L的硫酸，溶劑為水。將以上各溶質成分按上述濃度溶解于水中，即得該酸性微蝕試劑。金屬表面存在一定的活性位點，且活性位點并不是連續的，該酸性微蝕試劑各成分相互配合，該酸性微蝕試劑各成分相互配合，能夠與金屬表面上具有一定活性值的位點進行反應，在特定的浸泡時間內使金屬表面形成凹凸覆蓋面，增加金屬表面與塑料的接觸面積，并吸附一定的胺類物質，有助于金屬表面與塑料之間形成錨栓結構，增加結合緊密性。

優選地，所述酸性微蝕試劑含有45～55g/L的鐵氰化鉀、90～110g/L的鹽酸、45～55g/L的硝酸、280～320g/L的氯化銨、22～28g/L的氯化銅和55～65g/L的硫酸。

優選地，所述酸性微蝕試劑含有50g/L的鐵氰化鉀、100g/L的鹽酸、50g/L的硝酸、300g/L的氯化銨、25g/L的氯化銅和60g/L的硫酸。