CN104342731A - 一种半导体钼材电镀钌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钼基材料电镀钌镀层工艺,包括将钼基体表面进行化学脱脂、阳极电解、除垢处理、粗化处理、祛膜处理、活化处理、闪镀镍、预镀氨镍、脉冲镀钌。本发明制得的钌镀层,结合力良好,镀层光亮致密,是一种工艺简单、成熟、质量稳定,并已形成批量生产能力,具有竞争力的镀钌工艺。其中主要工序是脉冲镀钌,脉冲镀钌液的配方为:[μ-氮-双(四氯-水合钌)]酸钾5-13g/L,氨基磺酸20g/L,PH1.3,温度46℃,平均脉冲电流密度0.7-1.1A/dm,频率为800Hz,占空比为80%,阳极面积与阴极面积之比电流S阳∶S阴>2∶1,阳极采用不溶性铂钛网。
Description
(1)技术领域
本发明是一种对半导体材料钼片进行电镀钌的方法,采用这种方法可以获得具有良好结合力钌镀层,属于电镀技术领域。
(2)背景技术
在电触头领域中,镀钌的优点日益为人们重视起来。与镀锗相比,镀钌在价格上要便宜得多,并且除了具有与锗镀层极为相似的高硬度、抗腐蚀性,还具有优良的抗磨性。
由于金的价格不时地上涨,进一步突现出低接触电阻钌镀层性质的迫切性:又由于具有相当低的密度,因而对于一定镀层厚度来说,使用钌要经济得多。钌不同于其他贵金属,它常会产生一层结合牢固的氧化钌表面膜。这层氧化膜可靠地保护钌,以防止进一步氧化,并且它还具有奇特而有用的导电性,其值与该金属相等。钌及其氧化膜都能在湿度大的环境中防止硫化物的浸蚀。
在各种电触头、簧片开关和滑环电镀中,用钌代替锗和金具有可观的经济价值而引起人们极大的兴趣。钌除了能保证低的接触电阻外,还由于它的密度为12.45,比金的密度19.3要低得多,所以当镀层厚度一定时,采用钌比金要经济得多。钌电沉积技术此前多用于装饰品电镀,不能厚镀,本工艺镀层可至2um以上。
(3)发明内容
一种在钼片镀钌的酸性脉冲无裂纹纯钌电镀,镀层光亮均一、无孔隙、硬度高(800-900HV),工艺操作简易,电流效率高、电流密度范围广,在1.5A/dm的电流密度下分别电镀10-30min或更长时间,镀层可镀至2μm以上,镀层相对较白光亮,结合力好适用于厚度为0.01--2um,适用于电子工业、石油、汽车、化工、原子能。
(4)具体实施方式
为了实现这一方法。本发明采用了下述方案:
a、化学脱脂:
将镀件浸于脱脂液中进行脱脂除油,除油配方为:氢氧化钠100g/L,磷酸三钠10g/L,碳酸钠10g/L,十二烷基磺酸钠1g/L,温度为80℃,
b、阳极电解:
目的是除去工件表面的氧化层,配方为:硫酸200g/L,其温度为室温,阴极电流密度1-5A/dm2,作业方式为阳极处理,时间为5分钟;
c、除垢处理:
用以除去工件表面的污垢,配方为:重铬酸钾100g/L,硫酸80g/L,室温下浸泡1分钟;
d、粗化处理:
目的是为了让钼片表面形成亲水的基团,配方为:氢氧化钠100g/L,其温度为室温,阴极电流密度1-5A/dm2,作业方式为阴极电解,时间为1分钟;
e、祛膜处理:
经过粗化后的产品表面会有一层黑色膜,需在祛膜液中祛除,祛膜液配方为:铬酐100g/L;
f、活化处理:
将祛膜后的产品进行活化,活化液配方:硫酸200g/L:
g、闪镀镍:
增强镀层与基体间的附着力,闪镀镍配方为:氯化镍200~250g/L,盐酸120g/L,室温,电流密度4A/dm2, 时间3~10min,阳极镍板;
h、预镀氨镍:
将经闪镀镍后的钼片进行电镀氨基磺酸镍,氨基磺酸镍配方为:氨基磺酸镍250-350g/L,氯化镍0-15g/L,硼酸30-45g/L,光亮剂10m1/L;操作工艺条件为:搅拌方式为连续过滤,镀液pH值为3.8-4.5,温度为50℃,镀镍时间为5-10分钟,电流密度1-101A/dm;
i、脉冲镀钌:
接着将上述镀件进行脉冲镀钌,脉冲镀钌液的配方为::[μ-氮-双(四氯-水合钌)]酸钾5-13g/L,氨基磺酸20g/L,PH1.3,温度46℃,平均脉冲电流密度0.7-1.1A/dm,频率为800Hz,占空比为80%,阳极面积与阴极面积之比电流S阳∶S阴>2∶1,阳极采用不溶性铂钛网;
j、.防变色处理:
随后将电镀后产品进行防变色处理,防变色处理液的配方为:苯并三氮唑1g/L,碘化钾0.8g/L,以乙醇为溶剂,在室温下钝化处理40-90秒,最终在100-200℃温度下干燥后得成品。
Claims (1)
1.本发明涉及一种钼材电镀钌层工艺包括将钼基体表面进行脱脂除油、阴极微蚀处理、酸活化前处理,再将经处理的钼基体进行预镀镍处理,电镀镍、最后在钌溶液中电镀钌。钌镀层,结合力良好,镀层光亮致密,镀层厚度可达2-3um。
本工艺成熟,质量稳定,并已形成批量生产能力。
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