一种引线框架的表面处理工艺、引线框架及半导体器件的制作方法

本发明涉及半导体，尤其涉及一种引线框架的表面处理工艺、引线框架及半导体器件。

背景技术：

1、引线框架（lead frame）是半导体封装中的金属结构件，用于连接半导体芯片内部电路与外部导线以实现电气连接，同时承担机械支撑和散热功能。然而，目前无论是国产还是进口的引线框架，其与emc（epoxy molding compound，环氧树脂模塑料）封装的结合力较差， 封装半导体芯片后的封装器件在后期服役过程中容易出现分层失效，导致无法满足车规级产品的高可靠性要求。

2、因此需要对引线框架表面进行粗化处理，以增强引线框架与emc的结合力。

3、本发明解决上述问题中的至少一个。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有引线框架与emc封装的结合力较差，封装半导体芯片后的封装器件在后期服役过程中容易出现分层失效，导致无法满足车规级产品的高可靠性要求的问题，因此提供一种引线框架的表面处理工艺，通过刻蚀液使引线框架的晶粒表面形成保护膜，作为阳极的引线框架在电化学腐蚀时，保护膜会阻止刻蚀液中的腐蚀介质与晶粒接触，避免晶粒被腐蚀，从而使电化学腐蚀发生在引线框架的晶界处，形成蚀孔结构，以使引线框架表面形成粗糙表面，通过粗糙表面可以增强引线框架与emc封装的结合力。

2、本发明的目的采用以下技术方案实现：

3、本发明的第一方面，提供一种引线框架的表面处理工艺，包括：

4、提供引线框架；

5、将所述引线框架放入到刻蚀液内进行电化学腐蚀，以使所述引线框架表面形成粗糙表面；

6、其中，在电化学腐蚀过程中，所述刻蚀液能使所述引线框架的晶粒表面形成保护膜，用于阻止所述刻蚀液中的腐蚀介质与所述晶粒接触，以使电化学腐蚀发生在所述引线框架的晶界处，从而形成所述粗糙表面。

7、与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：本发明的表面处理工艺在电化学腐蚀过程中，先通过刻蚀液使引线框架的晶粒表面形成保护膜，作为阳极的引线框架在电化学腐蚀时，保护膜会阻止刻蚀液中的腐蚀介质与晶粒接触，避免晶粒被腐蚀，从而使电化学腐蚀发生在引线框架的晶界处（由于晶界（晶粒与晶粒之间）处的晶界能较活泼，因为会被优先腐蚀），形成密集的蚀孔结构，以使引线框架表面形成粗糙表面，在引线框架与emc封装半导体芯片得到封装器件的过程中，引线框架具有蚀孔结构的粗糙表面与emc形成物理卡扣效应，从而增强引线框架与emc封装的结合力，使得封装器件在后期服役过程中不易分层失效，满足车规级产品的高可靠性要求。

8、在一些可能的实施方式中，还包括以下至少一项：

9、所述引线框架为铜材质；

10、所述刻蚀液包括氯化铜、3，5-二氨基-1，2，4-三唑和浓盐酸。

11、在一些可能的实施方式中，在所述刻蚀液中，所述氯化铜的浓度为1g/l～2g/l；所述3，5-二氨基-1，2，4-三唑的浓度为0.2g/l～1g/l；所述浓盐酸的浓度为10ml/l。

12、在一些可能的实施方式中，电化学腐蚀的条件包括以下至少一项：

13、电化学腐蚀的恒定电压为2v～7v；

14、电化学腐蚀的时间为300s～420s；

15、电化学腐蚀的温度为10℃±0.5℃。

16、在一些可能的实施方式中，将所述引线框架放入到刻蚀液内进行电化学腐蚀，所述表面处理工艺还包括：

17、对所述引线框架进行抛光处理，以降低所述引线框架的表面粗糙度。

18、在一些可能的实施方式中，所述对所述引线框架进行抛光处理包括：

19、利用抛光液对所述引线框架表面进行电化学抛光。

20、在一些可能的实施方式中，以质量百分比计，所述抛光液包括0.2wt%抗坏血酸、0.3wt%乙烯硫脲以及20wt%～70wt%磷酸溶液；

21、和/或，电化学抛光的条件包括以下至少一项：

22、电化学抛光的恒定电流密度为20ma/dm2～134 ma/dm2；

23、电化学抛光的时间为90s～600s；

24、电化学抛光的温度为25℃±5℃。

25、在一些可能的实施方式中，还包括：

26、对电化学腐蚀后的引线框架依序进行超声清洗和烘干。

27、本发明的第二方面，提供一种引线框架，采用第一方面的表面处理工艺制备得到。

28、本发明的第三方面，提供一种半导体器件，包括：

29、第二方面提供的引线框架；

30、半导体芯片，与上述引线框架连接；

31、emc，与上述引线框架的粗糙表面机械锁合，用于包裹上述半导体芯片，以将上述半导体芯片固定在上述引线框架上。

1.一种引线框架的表面处理工艺，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的表面处理工艺，其特征在于，还包括以下至少一项：

3.根据权利要求2所述的表面处理工艺，其特征在于，在所述刻蚀液中，所述氯化铜的浓度为1g/l～2g/l；所述3，5-二氨基-1，2，4-三唑的浓度为0.2g/l～1g/l；所述浓盐酸的浓度为10ml/l。

4.根据权利要求1所述的表面处理工艺，其特征在于，电化学腐蚀的条件包括以下至少一项：

5.根据权利要求1所述的表面处理工艺，其特征在于，在将所述引线框架放入到刻蚀液内进行电化学腐蚀，所述表面处理工艺还包括：

6.根据权利要求5所述的表面处理工艺，其特征在于，所述对所述引线框架进行抛光处理包括：

7.根据权利要求6所述的表面处理工艺，其特征在于，以质量百分比计，所述抛光液包括0.2wt%抗坏血酸、0.3wt%乙烯硫脲以及20wt%～70wt%磷酸溶液；

8.根据权利要求1所述的表面处理工艺，其特征在于，还包括：

9.一种引线框架，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述的表面处理工艺制备得到。

10.一种半导体器件，其特征在于，包括：