CN104451619A - 一种smd led封装基板电镀结构及其电镀工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于SMD LED封装基板制造技术领域，具体的说是涉及一种SMD LED封装基板电镀结构及其电镀工艺，该电镀结构电镀在基材树脂层上，从内层往外依次为铜层、镍层、金层，在金层与镍层之间还电镀有银层。通过改变产品的结构，新的电镀结构大大降低了贵重金属的消耗，金层厚度为以前的1/4，从而为社会节约资源。新的电镀结构还大大降低了生产成本，银的价格是金价格的1/40，整体成本下降了10%。新的电镀结构增强了产品表面结合力，更有利于客户对品质的要求。

Description

一种SMD LED封装基板电镀结构及其电镀工艺

技术领域

    本发明属于SMD LED封装基板制造技术领域，具体的说是涉及一种SMD LED封装基板电镀结构及其电镀工艺。

背景技术

SMD LED封装基板表面处理技术要求很高，具体表面在产品封装要符合打金线 ( Wire Bonding ) 的拉力和推力要求。符合打金线的最好的表面处理方式就是电厚金（Au≥0.2um）或厚银（Ag≥2.5um）。

目前国内外同行做的好的表面处理方式大多是双面电厚金或电厚银，如图1所示的现有技术中的电镀结构，最底层为基材树脂层4，从基材树脂层4入上依次电镀铜层3、镍层2、金层1，双面电厚金或电厚银这两种表面处理方式都各有优缺点。因为封装时只有一面是打金线的，另一面是SMT贴片的，如果两面都电厚金或电厚银，有如下缺点：

a.若两面都电厚金，则SMT那面的厚金就浪费成本了，本来此面镀薄金就能满足。

b.若两面都镀厚银，虽然成本会相对低些，但银曝露在空气中容易氧化，打金线后再SMT，元器件的结合力会不好。

发明内容

针对上述技术中的不足，本发明提供了一种金包银SMD LED封装基板电镀结构及其电镀工艺，该电镀结构是先镀银再镀金，即可省金原料又可满足打金线和SMT要求。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种SMD LED封装基板电镀结构，该电镀结构电镀在基材树脂层上，从内层往外依次为铜层（3）、镍层、金层，在金层与镍层之间还电镀有银层；所述银层电镀厚度在1.00-2.00微米之间；所述金层电镀厚度在0.0025-0.005微米之间；所述镍层电镀厚度在5-10微米之间；所述铜层电镀厚度在25-35微米之间；所述基材树脂层（4）的厚度在150-250微米之间。

一种以权利要求1所述的SMD LED封装基板电镀结构的电镀工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：

1）、清洁，将基材树脂层表面清洗干净，不留残留杂质；

2）、除油，将基材树脂层表面在模压、存放和运输过程中残留的脱模剂和油污清除；

3）、热水洗，由于冷水洗不掉油脂，因此，基材树脂层在50度~70度的温度下使用，溶液的温度不能超过基材树脂层的粘流化温度，不能使塑胶发生变形；

4）、微蚀，将基材树脂层在温度26~32度、铜离子浓度9~15g/L、硫酸的体积分数2~4%的条件下进行微蚀，微蚀速率为0.5um/min，该微蚀过程可控；

5）、酸活化，采用二价的锡盐与相应的酸组成的酸溶液,为了防止二价锡的氧化, 酸活化液中常加入金属锡条，酸活化操作步骤是在含SnCl2 40 g/ L 、HCl100 mL/ L 的溶液中浸渍,不清洗直接浸入活化液,目的是减少水分带入后者；

6）、镀镍，将上述酸活化后的基材树脂层置入硫酸镍溶液中，添加还原剂次磷酸钠，通过自催化的化学反应而在基材树脂层表面沉积的形成镍层；

7）、预镀银，将步骤6）中镀好镍层的基材树脂层置入硝酸银、氨水、蒸馏水、甲醛的混合溶液中，利用化学方法，使溶液中的银离子还原成为金属，并沉积在基体表面，形成银镀层；

8）、镀银，在上述步骤7）的条件下镀1小时，使银镀层达到0.002~0.0035微米之间；

9）、镀金，将上述步骤8）中的镀银基材置入以Au(CN)2-碱性氰化物镀金液中，通过置换反应使银层上镀上一层金层；

10）、热水洗，将步骤9）中的镀金产品放入温度50~70度的热水中进行清洗。

本发明的有益效果是：

本发明SMD LED封装基板电镀结构的金包银技术，先镀银再镀金，即可省金又可满足打金线和SMT要求。比传统的工艺要简化，且镀金的一面在表面，露出于空气中，金的化学活泼性较低，不容易发生化学变化，因此，本发明的电镀结构结合力更强。

另外通过改变产品的结构，新的电镀结构大大降低了贵重金属的消耗，金层厚度为以前的1/4，从而为社会节约资源。

新的电镀结构还大大降低了生产成本，银的价格是金价格的1/40，整体成本下降了10%。

新的电镀结构增强了产品表面结合力，更有利于客户对品质的要求。

附图说明

图1为传统型LED封装基板侧面剖视图。

图2为本发明LED封装基板电镀侧面剖视图。

具体实施方式

SMD LED封装基板表面处理技术要求很高，具体表面在产品封装要符合打金线 ( Wire Bonding ) 的拉力和推力要求。符合打金线的最好的表面处理方式就是电厚金Au≥0.2um或厚银Ag≥2.5um。

以下结合附图对本发明作详细说明。

请参照附图2，附图2为本发明的一种SMD LED封装基板电镀结构示意图，该电镀结构电镀在基材树脂层4上，从内层往外依次为铜层3、镍层2、金层1，在金层1与镍层2之间还电镀有银层5。

取以200微米厚度的基材树脂层4为例，电镀的厚度分别如下值：

1.银层5电镀厚度在1.00-2.00微米之间，最优取1.5微米。

2.金层1电镀厚度在0.025-0.05微米之间，最优取0.025微米。

3.镍层2电镀厚度在5-10微米之间，这层可以在这区间任选一值对整体电镀不受任何影响。

4.铜层3电镀厚度在25-35微米之间，最优取30微米。

本发明的工艺如下：

清洁→除油→热水洗→微蚀→酸活化→镀镍→预镀银→镀银→镀金→热水洗。

1）、清洁，将基材树脂层表面清洗干净，不留残留杂质；

2）、除油，将基材树脂层表面在模压、存放和运输过程中残留的脱模剂和油污清除；

3）、热水洗，由于冷水洗不掉油脂，因此，基材树脂层在50度~70度的温度下使用，溶液的温度不能超过基材树脂层的粘流化温度，不能使塑胶发生变形；

4）、微蚀，将基材树脂层在温度26~32度、铜离子浓度9~15g/L、硫酸的体积分数2~4%的条件下进行微蚀，微蚀速率为0.5um/min，该微蚀过程可控；

5）、酸活化，采用二价的锡盐与相应的酸组成的酸溶液,为了防止二价锡的氧化, 酸活化液中常加入金属锡条，酸活化操作步骤是在含SnCl2 40 g/ L 、HCl100 mL/ L 的溶液中浸渍,不清洗直接浸入活化液,目的是减少水分带入后者；

6）、镀镍，将上述酸活化后的基材树脂层置入硫酸镍溶液中，添加还原剂次磷酸钠，通过自催化的化学反应而在基材树脂层表面沉积的形成镍层；

7）、预镀银，将步骤6）中镀好镍层的基材树脂层置入硝酸银、氨水、蒸馏水、甲醛的混合溶液中，利用化学方法，使溶液中的银离子还原成为金属，并沉积在基体表面，形成银镀层；

8）、镀银，在上述步骤7）的条件下镀1小时，使银镀层达到0.002~0.0035微米之间；

9）、镀金，将上述步骤8）中的镀银基材置入以Au(CN)2-碱性氰化物镀金液中，通过置换反应使银层上镀上一层金层；

10）、热水洗，将步骤9）中的镀金产品放入温度50~70度的热水中进行清洗。

以上工艺流程通过结合镀金和镀银的优点，改变制造流程，将单纯的双面镀厚金或厚银改为先双面镀中厚银（Ag≥1.0um）再镀薄金（Au≥0.05um），配合自身工艺条件来满足SMD LED封装基板即符合打金线要求，又符合SMT 不氧化结合力好的要求。

另外通过改变产品的结构，新的电镀结构大大降低了贵重金属的消耗，金层厚度为以前的1/4，从而为社会节约资源。

新的电镀结构还大大降低了生产成本，银的价格是金价格的1/40，整体成本下降了10%。

新的电镀结构增强了产品表面结合力，更有利于客户对品质的要求。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种SMD LED封装基板电镀结构，该电镀结构电镀在基材树脂层（4）上，从内层往外依次为铜层（3）、镍层（2）、金层（1），其特征在于：在金层（1）与镍层（2）之间还电镀有银层（5）；所述银层（5）电镀厚度在1.00-2.00微米之间；所述金层（1）电镀厚度在0.0025-0.005微米之间；所述镍层（2）电镀厚度在5-10微米之间；所述铜层（3）电镀厚度在25-35微米之间；所述基材树脂层（4）的厚度在150-250微米之间。

2.一种以权利要求1所述的SMD LED封装基板电镀结构的电镀工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：

1）、清洁，将基材树脂层（4）表面清洗干净，不留残留杂质；

2）、除油，将基材树脂层（4）表面在模压、存放和运输过程中残留的脱模剂和油污清除；

3）、热水洗，由于冷水洗不掉油脂，因此，基材树脂层（4）在50度~70度的温度下使用，溶液的温度不能超过基材树脂层（4）的粘流化温度，不能使塑胶发生变形；

4）、微蚀，将基材树脂层（4）在温度26~32度、铜离子浓度9~15g/L、硫酸的体积分数2~4%的条件下进行微蚀，微蚀速率为0.5um/min，该微蚀过程可控；

5）、酸活化，采用二价的锡盐与相应的酸组成的酸溶液,为了防止二价锡的氧化, 酸活化液中常加入金属锡条，酸活化操作步骤是在含SnCl2 40 g/ L 、HCl100 mL/ L 的溶液中浸渍,不清洗直接浸入活化液,目的是减少水分带入后者；

6）、镀镍，将上述酸活化后的基材树脂层（4）置入硫酸镍溶液中，添加还原剂次磷酸钠，通过自催化的化学反应而在基材树脂层（4）表面沉积的形成镍层；

7）、预镀银，将步骤6）中镀好镍层的基材树脂层（4）置入硝酸银、氨水、蒸馏水、甲醛的混合溶液中，利用化学方法，使溶液中的银离子还原成为金属，并沉积在基体表面，形成银镀层；

8）、镀银，在上述步骤7）的条件下镀1小时，使银镀层达到0.002~0.0035微米之间；

9）、镀金，将上述步骤8）中的镀银基材置入以Au(CN)2-碱性氰化物镀金液中，通过置换反应使银层上镀上一层金层；

10）、热水洗，将步骤9）中的镀金产品放入温度50~70度的热水中进行清洗。