一種用於紅外接收器封裝的鋁支架的製作方法

2023-07-24 07:49:11 2

專利名稱：一種用於紅外接收器封裝的鋁支架的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體器件及其加工工藝領域，特別地涉及紅外接收器支架的材料及其加工、封裝工藝領域。
背景技術：
銅材料具有良好的導電性能、良好的導熱性能、良好的熱匹配性能、良好的機械性能以及良好的耐腐蝕性能，所以，半導體器件的支架多半採用銅材料作為基材；近年來，由於銅材的價格飛漲，人們不得不開始選擇鐵或者鐵的合金作為半導體器件支架的基材；紅外接收器支架材料的選擇、演變歷程與上述過程相同，即，最初整個產業都選擇銅作為支架的基材，銅材料的價格超過人民幣4萬元/噸後，國內、外相關企業紛紛開始採用鐵或者鐵合金作為紅外接收器支架的基材。鐵或者鐵合金材料作為紅外接收器的支架基材尚存在一些不足，耐腐蝕性差就是其突出的缺陷，即，通俗說法的容易生鏽。電子元器件的支架一旦生鏽，就會嚴重地降低支架引腳的易焊性，導致「假焊」、「虛焊」等焊接不良現象的發生，給整機裝配過程帶來麻煩， 也給整機出廠後的長期穩定性埋下隱患！支架生鏽還可能導致「短路」、「斷路」等質量事故的發生。所以，焊接不良一直是導致整機失效的第一殺手，選擇性能更好的替代材料成為半導體產業共同關注的問題。紅外接收器是實現家電紅外遙控的基礎元器件，被廣泛應用於電視機、空調機、 DVD播放器、機頂盒及遙控電子玩具等領域。紅外接收器主要由紅外光電接收二極體晶片、放大器IC晶片、金屬內引線、金屬支架、以及環氧樹脂封裝體等構成。通過金屬內引線與晶片鋁電極之間的金屬鍵合、與金屬支架之間的金屬鍵合，使紅外接收器晶片的電極連接到了紅外接收器的外引腳上。紅外接收器工作在低電壓、低電流條件下，其功耗通常只有1 5mW，所以，在選擇紅外接收器支架材料的時候，我們可以忽略導電性能和導熱性能，而主要考慮是否具備良好的熱匹配性能、良好的機械性能以及良好的耐腐蝕性能。鋁通常情況下不會生鏽，也容易加工成型，所以，鋁具有良好的耐腐蝕性能以及良好的機械性能；環氧樹脂的熱膨脹係數 (線)為60X10_6/°C、鋁的熱膨脹係數(線)為M.7X10_6/°C、銅的熱膨脹係數(線)為 17.6X10_6/°C、鐵的熱膨脹係數(線)為12.5X10_6/°C，顯然鋁與環氧樹脂的熱匹配性更好；與鐵相比鋁的硬度更低，有利於與金屬內引線的鍵合；鋁的比重大約是銅或者鐵的比重的三分之一，而鐵的價格大約是鋁價格的三分之一，所以，採用鋁作為紅外接收器支架的基材時，其採購成本與採用鐵材料時的採購成本相若。總之，採用鋁或者鋁合金作為紅外接收器支架的基材，實現了在基本上不增加採購成本的情況下提高了紅外接收器支架的性能。

發明內容
本發明涉及一種鋁材質紅外接收器的封裝支架，它具有良好的導電、導熱、熱匹
3配、機械性能和耐腐蝕性能。較低的封裝應力有利於提高封裝產品的合格率和可靠性，降低了產品在客戶端的使用失效率。由於比重輕，所以成本低廉。本發明採用了以下技術方案選擇鋁或者鋁合金代替金屬銅和金屬鐵用於製造紅外接收器支架。經過表面處理在鋁基材表面形成多層功能性金屬鍍層，以利於金屬內引線與鋁支架之間的金屬鍵合、也有利於實現與環氧樹脂的低應力封裝。選擇0. 10-0. 50mm的鋁帶，通過機械衝壓或化學蝕刻的方式製成紅外接收器支架，然後在專用電鍍生產線上鍍覆功能性電鍍層。其工藝流程超聲波清洗一鹼腐蝕一酸腐蝕一浸鋅酸鹽-退鋅-二次浸鋅酸鹽-退鋅-鹼性化學鎳-焦磷酸鍍銅-低應力鎳-鍍氰銅-預鍍銀-選擇性鍍銀(或全銀)一退銀-銅保護(銀保護)。這裡所說的鋁帶，可以是純鋁，也可以是含有錳、銅、矽、鋅、鎂等其他材料的鋁合金，這些鋁或鋁合金材料經過多次的熱處理，如回火，退火，硬化等，達到不同的硬度。本發明的優點在於本發明涉及一種鋁材質紅外接收器的封裝支架，它具有良好的導電、導熱、熱匹配、機械性能和耐腐蝕性能。較低的封裝應力有利於提高封裝產品的合格率和可靠性，降低了產品在客戶端的使用失效率。由於比重輕，所以成本低廉。


圖1本發明一種用於紅外接收器封裝的鋁支架的結構圖；圖2本發明一種用於紅外接收器封裝的鋁支架的的剖面圖；圖3本發明一種用於紅外接收器封裝的鋁支架的原理圖；圖4本發明一種用於紅外接收器封裝的鋁支架的貼片式封裝剖面圖；圖5本發明一種用於紅外接收器封裝的鋁支架的貼片式封裝原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做更詳細的描述結合圖1，本發明一種用於紅外接收器封裝的鋁支架的結構，選擇0.4mm純鋁帶， 在高速衝床上，衝制BY-7型紅外接收器支架1。結合圖2，本發明一種用於紅外接收器封裝的鋁支架在BY-7型支架1上按照上述已知的電鍍流程鍍覆功能性鍍層2，銀鍍層厚度控制在3. 0微米。結合圖3本發明一種用於紅外接收器封裝的鋁支架，上述經過表面處理的鋁支架再經過清洗、切斷、校平便可用於紅外接收器的固晶、焊線和封裝，圖中3為IC晶片，4接收二極體晶片，5為內引線。結合圖4本發明一種用於紅外接收器封裝的鋁支架，在貼片式支架6上按照上述已知的電鍍流程鍍覆功能性鍍層2，鍍層厚度控制在3. 0微米。結合圖5本發明一種用於紅外接收器封裝的鋁支架，在上述經過表面處理的鋁支架在經過清洗、切斷、校平後便可用於固晶、焊線和封裝，圖中3為IC晶片，4為接收二極體晶片，5為內引線、6為貼片式鋁支架。
權利要求
1.一種用於紅外接收器封裝的鋁支架，由紅外接收器支架(1)、功能性鍍層( 組成， 其特徵在於紅外接收器支架(1)採用鋁或者鋁合金作為基材；
2.根據權利要求1所述的一種用於紅外接收器封裝的鋁支架其特徵還在於紅外接收器鋁支架(1)表面經過表面處理後在其表面形成多層功能性鍍層O)，用於後續的紅外接收器金屬內引線的鍵合。
全文摘要
一種用於紅外接收器封裝的鋁支架，選擇0.10-0.50mm的鋁帶，通過機械衝壓或化學蝕刻的方式製成紅外接收器支架，然後在專用電鍍生產線上鍍覆功能性電鍍層。這裡所說的鋁帶，可以是純鋁，也可以是含有錳、銅、矽、鋅、鎂等其他材料的鋁合金，這些鋁或鋁合金材料經過多次的熱處理，如回火，退火，硬化等，達到不同的硬度。本發明涉及一種鋁材質紅外接收器的封裝支架，它具有良好的導電、導熱、熱匹配、機械性能和耐腐蝕性能。較低的封裝應力有利於提高封裝產品的合格率和可靠性，降低了產品在客戶端的使用失效率。由於比重輕，所以成本低廉。
文檔編號H01L25/16GK102214634SQ20111013984
公開日2011年10月12日 申請日期2011年5月27日 優先權日2011年5月27日
發明者劉文東, 姜勇, 楊家象 申請人:哈爾濱海格科技發展有限責任公司