屏蔽板补偿作用改进引线框架镀层厚度均匀性

doi ：10．3969/j．issn．1001-3849．2014．07．007

屏蔽板补偿作用改进引线框架

镀层厚度均匀性

王津生

叶德洪

孙德义

张学雷

（飞思卡尔半导体（中国）有限公司，天津300385）

摘要：基于统计学理论建立了镀层厚度均匀性评估的方法并分析了电镀工艺中对其产生影响的因

素。最终发现，通过调整电镀槽中屏蔽板的上下位置，使引线框架形成上薄下厚和上厚下薄的两种分布的镀层厚度，这两种镀层厚度叠加在一起改善镀层整体的厚度分布，从而提高了新型引线框架表面电镀层厚度的均匀性，同时降低了镀层厚度超出规格限的风险。关

键

词：屏蔽板;补偿;镀层厚度;均匀性;引线框架中图分类号：TQ153文献标识码：B 收稿日期：2014-01-21

修回日期：2014-03-10

Improving the Coating Thickness Uniformity of Lead Frame Plating

by Using Shielding Board Compensation Effect Properly

WANG Jin-sheng ，YE De-hong ，SUN De-yi ，ZHANG Xue-lei

（Freescale semiconductor （Chian ）Limited Co．．Tianjin 300385，China ）

Abstract ：A new method was set up to evaluate the coating thickness uniformity of lead frame plating

based on statistics theory．Factors which could affect the coating thickness uniformity were screened out with Fish-Bone Chart．And finally found out that shield board height was the key factor．When the shield

board height was adjusted in different location ，there were two types of thickness distribution．One was thinner on top and thicker on bottom of the lead frame ，the other one was thicker on top and thinner on bottom．Superposition of the two types of coating thickness could improve overall coating thickness ，thereby coating thickness uniformity of the new lead frame was improved ，while the risk of coating thickness ex-ceeding specification limit was reduced．

Keywords ：shield board ；compensation ；coating thickness ；uniformity ；lead frame

引言

近十年，电子产品市场迅速扩大，竞争越来越

激烈，价格越来越低，各生产厂家为取得市场份额，求得生存，在开发新产品的同时，也在不断寻求降低IC 器件成本的方法。引线框架电镀是IC 封装过程中的一个关键工序，其作用是要在引线管脚区域镀覆上一层钎焊性能良好的金属，使IC 器件与PCB

板上的焊盘具有良好的焊接性，以连接封装体内部芯片和PCB 上的外电路。

1实验背景

为降低某封装体的成本，定压缩引线框架的冗

余量，把引线框架两排排列改为三排排列并适当增加框架的宽度，

电镀纯锡后测量镀层厚度发现该引线框架的镀层厚度与之前相比标准差明显变大，也

·

03·Jul．2014

Plating and Finishing

Vol．36No．7Serial No．256

就是说镀层厚度的均匀性变差。1．1

实验设备及评测指数

镀层厚度的测量使用SK 的XＲF 厚度测量仪，型号为SFT9200；使用标准差作为评定镀层厚度均匀性的评测指数，公式如下：

S =

Σ（x i －x ）2

槡

/n

同时使用过程能力指数Cpk 作为评测镀层厚度超出规格限风险的一个指标，公式如下：

Cpk =Min ［（USL －Mean 3S ）；（Mean －LSL

3S ）］；

公式中的Min 是指两个数比较后取较小的值，Mean 是指镀层的平均厚度，S 指样本的标准差，USL 和LSL 分别代表镀层厚度的上下规格限。Cpk 值的高低反应制程能力的优劣，在厚度均匀性的评测上反应的是相同平均厚度的情况下，Cpk 越高，均匀性越好，超出规格限的可能性越小。1

．2

镀层厚度均匀性评测方法

考虑到镀层厚度的抽样点要具有代表性，把引线框架的镀层区域分成四行四列，如图1所示。

图1

厚度样本采集示意图

16个测量区域包含了整条引线框架上的厚度

信息，

测量的厚度作为整条引线框架厚度的样本进行计算和评测。经过JMP 统计软件分析，改进后的框架上镀层厚度与原有框架相比，标准差由8．54增大为28．13，说明厚度分布范围在增大，均匀性在降低；Cpk 由3．56降到0．76，说明由于标准差的增大

和平均厚度的变化导致制程能力指数的降低

，镀层厚度超出规格限的风险增大。引线框架改进前后镀层厚度标准差和Cpk 统计如图2所示。

图2框架改进前后镀层厚度标准差和Cpk 统计分析

1．3

影响因素分析

图3为影响镀层厚度的鱼骨分析图。通过图3

分析，在电流一定的前提下，电镀液的参数、阳极几何尺寸和屏蔽板的位置是影响镀层厚度均匀性的主要因素。由于一个电镀槽要进行多种型号的引线框架的电镀，不可能对不同型号的引线框架使用不同的电镀液参数，而且也不大可能更换不同尺寸的阳极，生产线上最方便调整的是屏蔽板的位置，电镀槽中的屏蔽板是一块绝缘的挡板，其作用是通

过对电力线的遮挡，

改变槽中电场的分布，改善阴极上镀件镀层分布的均匀性

。

图3影响厚度的鱼骨图

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13·2014年7月电镀与精饰第36卷第7期（总256期）