[發明專利]一種鋁基復合材料電子封裝外殼的鍍覆方法

在審

• 申請號: 202011165035.2
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112239867A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 徐東升;于辰偉;趙飛;黃志剛;楊磊
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十三研究所
• 主分類號: C23C28/02
• 分類號: C23C28/02;C23C18/32;C23C18/18;C25D5/12;C25D3/12;C25D3/48
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 周靜

本發明公開了一種鋁基復合材料電子封裝外殼的鍍覆方法，包括以下步驟：第一次活化、化學鍍鎳磷、第二次活化、化學鍍鎳硼、電鍍鎳、電鍍金，通過上述鍍覆方法，能夠在鋁基復合材料電子封裝外殼的外側依次形成第一鈀原子活化層、鎳磷化學鎳鍍層、第二鈀原子活化層、鎳硼化學鎳鍍層、電鍍鎳層和電鍍金層的復合鍍層結構，其中雙層鈀原子活化層與多層復合鍍鎳層形成致密的中間過渡鍍層，對多微孔的鋁基復合材料產生有效的填充與覆蓋效應，鍍層致密，在最外層鍍覆高純金鍍層，實現抗鹽霧能力的充分提升，該復合鍍層能夠有效克服鋁基復合材料表面不一致性缺陷，完全滿足48小時抗鹽霧要求。

技術領域

本發明屬于微電子封裝領域，具體涉及一種鋁基復合材料電子封裝外殼的鍍覆方法。

背景技術

鋁基復合材料是一種優良的封裝外殼用基體材料，相對于可伐、冷軋相鋼、無氧銅等封裝用金屬材料而言，具有以下比較顯著性能優勢。鋁基復合材料具有導熱率高、熱膨脹系數可調、密度低、機械強度適中等特點；其膨脹系數可調，可適用于內部不同種類材質的電路基板組裝要求；而且其密度低，可大幅降低器件重量，廣泛應用于航空、航天等高可靠集成電路封裝。

但是鋁基復合材料具有多相、多微孔的結構特點，使其耐磨和耐腐蝕性能較差，在使用過程中，易遭到腐蝕，從而減少使用壽命。現有技術中，一般通過鍍覆的方法在復合材料的表面形成致密的鎳、金鍍層等鍍層結構，以改善鋁基復合材料性能，使其適用于封裝外殼的研發與生產。但是現有的鍍層結構對鋁基復合材料抗腐蝕性能的提高有限，鋁基復合材料綜合性能不高，無法滿足實際應用的需求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種鋁基復合材料電子封裝外殼的鍍覆方法。

一種鋁基復合材料電子封裝外殼的鍍覆方法，步驟如下：

第一次活化：將鋁基復合材料浸入含鈀活化液中，溫度控制在45～65℃，循環過濾，浸泡1～5分鐘，取出后沖洗，在鋁基復合材料的表面形成第一鈀原子活化層，第一鈀原子活化層的厚度為0.01～0.05μm。

化學鍍鎳磷：將經過第一次活化的鋁基復合材料浸入鎳磷鍍液中，溫度控制在86-92℃，循環過濾，在第一鈀原子活化層的外側形成鎳磷化學鎳鍍層；鎳磷化學鎳鍍層的厚度為2.5～15μm，鎳磷化學鎳鍍層中磷的質量含量為10～13％，為鎳磷化學鎳鍍層。第一鈀原子活化層為化學鎳觸發層，其與鎳磷化學鎳鍍層形成打底鍍層。

第二次活化：將化學鍍鎳磷后的鋁基復合材料再次浸入含鈀活化液中，溫度控制在45～65℃，循環過濾，浸泡1～5分鐘，取出后沖洗，在鎳磷化學鎳鍍層的外側形成第二鈀原子活化層；第二鈀原子活化層的厚度為0.01～0.05μm。通過在鎳磷化學鎳鍍層的外側形成第二鈀原子活化層，可以彌補鎳磷化學鎳鍍層中存在的鍍層瑕疵與盲點，并能夠對基體材料中較大的微孔隙進行再次活化，為后續的鍍覆提供更加均勻活化的表面。

化學鍍鎳硼：將經過第二次活化的鋁基復合材料浸入鎳硼鍍液中，溫度控制在60～70℃，循環過濾，在第二鈀原子活化層的外側形成鎳硼化學鎳鍍層；鎳硼化學鎳鍍層的厚度為2.5～15μm，鎳硼化學鎳鍍層中硼的質量含量0.1～1％。鎳硼化學鎳鍍層具有優良的抗電化學腐蝕能力。

電鍍鎳：對經過化學鍍鎳硼的鋁基復合材料進行電鍍鎳，在鎳硼化學鎳鍍層的外側形成電鍍鎳層；電鍍鎳的電流密度為0.5～2A/dm²，溫度為35～55℃；電鍍鎳層的厚度為2.5～15μm。電鍍鎳層形成電位低谷，能夠形成電化學腐蝕的犧牲層，從而降低鋁基復合材料等基體材料的腐蝕。

電鍍金：將經過電鍍鎳的鋁基復合材料進行電鍍金，在電鍍鎳層的外側形成電鍍金層；電鍍金的電流密為度0.1～0.6A/dm²，溫度為50～70℃；電鍍金層的厚度為1.3～5.7μm。在材料的最外側形成電鍍金層，既能滿足封裝外殼抗鹽霧要求，又能滿足后續釬焊、鍵合等性能要求。