[發(fā)明專利]一種噴射成型硅鋁合金輕質(zhì)封裝材料表面鍍覆方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410846399.5
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104480467A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付銀輝;李忠寶;李元樸
• 申請（專利權(quán)）人: 成都四威高科技產(chǎn)業(yè)園有限公司
• 主分類號: C23C28/02
• 分類號: C23C28/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 李興洲;錢成岑

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬表面處理領(lǐng)域，涉及一種噴射成型硅鋁合金輕質(zhì)封裝材料表面鍍覆方法。

背景技術(shù)

噴射成型硅鋁合金輕質(zhì)封裝材料(硅含量＞50%)?(以下簡稱硅鋁合金)是新一代電子封裝材料，具有與Si和GaAs等半導(dǎo)體材料接近的熱膨脹系數(shù)，同時還具有強(qiáng)度高、密度小、導(dǎo)熱性良好以及低成本等特性，因此在微電子金屬封裝行業(yè)有越來越多的應(yīng)用。為改善零件表面的共晶、釬焊等焊接性能，需要對其進(jìn)行電鍍。

噴射成形硅鋁合金一般硅含量大于50%，硅和鋁分散于硅鋁合金材料表面且兩者理化性質(zhì)差別很大，對于這種合金材料一般需使用混合酸進(jìn)行粗化，混酸應(yīng)能將硅、鋁均勻充分活化，且不對合金材料表面任何組份造成過腐蝕導(dǎo)致后續(xù)鍍層外觀不均勻、結(jié)合力不良、表面粗糙等。另外，在對噴射成形硅鋁合金進(jìn)行粗化、活化等一系列處理中，存在著大量使用酸和相應(yīng)的化學(xué)用劑，不可避免對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的問題。

因此，找到一種可靠的對噴射成形硅鋁合金的表面鍍覆工藝，使得硅鋁合金材料表面硅和鋁表面得到均勻、適當(dāng)微蝕，結(jié)合強(qiáng)，又減少對環(huán)境的污染是目前所需。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種噴射成型硅鋁合金輕質(zhì)封裝材料表面鍍覆方法，能在噴射成型硅鋁合金材料表面獲得結(jié)合力良好、表面均勻的鍍金層，滿足釬焊、合金共晶焊接，并降低對環(huán)境的污染，尤其應(yīng)用于硅含量＞50%的噴射成型硅鋁合金。

解決以上技術(shù)問題的本發(fā)明中的一種噴射成型硅鋁合金輕質(zhì)封裝材料表面鍍覆方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）除油：采用質(zhì)量體積比的除油粉20～40g/L，溫度40～60℃，將零件置于溶液中浸泡6～10?min，用量單位以下相同；

（2）堿洗：再用磷酸鈉40～80g/L、碳酸鈉30～80?g/L和水的混合液，進(jìn)行堿洗，溫度80～100℃，時間30～60s，水的用量為使混合液到1L為計(jì)算；

（3）去膜：超聲波水洗去除硅鋁合金材料表面疏松膜層；確保粗化過程能夠使硅鋁合金表面得到均勻粗化。

（4）粗化：用體積比的硝酸200～700ml/L，氟化氫銨200～300g/L，水300-800?ml/L，溫度15～30℃，粗化時間1～5min；粗化時將零件浸入溶液中，輕輕晃動，可見零件表面逐漸產(chǎn)生起泡，并伴有黑膜產(chǎn)生，粗化后材料表面仍會殘留黑膜附著。粗化劑中化學(xué)成份少，減少對環(huán)境的污染。

（5）去膜：再用超聲波水洗粗化后的零件，將材料表面附著疏松膜層去除，以確保后續(xù)鍍層結(jié)合力和外觀均勻一致。

（6）一次浸鋅：采用沉鋅水200ml/L和去離子水800ml/L浸鋅，溫度為室溫，時間1～1.2min；

（7）去膜：用硝酸500ml/L，水500ml/L進(jìn)行去膜，溫度為室溫，時間0.5-1min；

（8）二次浸鋅：采用沉鋅水200ml/L和去離子水800ml/L第二次浸鋅，溫度為室溫，時間0.3～0.4min；

（9）預(yù)鍍鎳:?鍍鎳液為硫酸鎳?20～30g/L、氯化銨30～40g/L、檸檬酸鈉40～60g/L和次亞磷酸鈉20～30g/L的混合液，溶液pH8.5～9，鍍鎳溫度40～45?℃，時間3～5min；

（10）化學(xué)鍍鎳：?采用中磷化學(xué)鍍鎳體系：在中磷中浸泡，中磷pH?4.7～5.2，溫度?85～91℃，時間30～45?min；

（11）去膜：采用除油粉20～40?g/L，溫度40～60℃，將零件置于溶液中浸泡5～10?min；

（12）活化：硫酸（H₂SO₄）20-30v.v%，溫度20～30℃，時間30~60s；活化起著去除鍍層表面氧化物，增加金層與鎳層之間的結(jié)合力。

（13）閃鍍金?：將器件在金0.1～3?g/L，無水亞硫酸鈉100?～200?g/L，檸檬酸鉀?????????????????????????80～100?g/L，pH8.5～9，電流密度（以下簡稱Dk?）1～2?A/dm2?的溶液中強(qiáng)烈抖動，溫度45～50℃，時間0.5～1.5min；??????????

（14）鍍金：金15～25?g/L，無水亞硫酸鈉140?～180?g/L，檸檬酸鉀?????????????????????80～100g/L，氯化鉀80～100g/L，pH8.5～9，D_K?0.1～0.3?A/dm²?(陰極移動)，溫度50～55℃，時間20min。