CN105039980B - 一种铝硅合金材料微波组件镀覆镍金的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铝硅合金材料微波组件镀覆镍金的处理方法，包括以下步骤：a.前处理：先将铝硅合金材料微波组件依次清洗、漂洗、碱洗、水洗、酸洗和水洗；b.化学镀镍：将所述组件置于化学镀镍溶液中化学镀，然后用流动的纯水漂洗；c.电镀镍:将所述组件置于电镀镍溶液中电镀，然后用流动的纯水漂洗；d.电镀金：将所述组件置于电镀金溶液中电镀，然后用流动的纯水漂洗，之后用酒精脱水；e.热处理：将所述组件置于烘箱中进行热处理，烘箱内的升温速率为≤10℃/min，升温至250‑300℃，保温时间为60‑120min，之后在烘箱内自然冷却。本发明的处理方法在进行热处理时只进行一步式热处理，不需氢气气氛保护，工艺流程简单，且热处理温度较低，安全性较高。
Description
技术领域
本发明涉及铝硅合金材料微波组件的表面处理领域，特别涉及一种提高铝硅合金材料微波组件镀镍、金层的可焊性的处理方法。
背景技术
铝硅合金是雷达微波组件常用的一种封装材料，为使铝硅合金组件与砷化镓和硅等典型半导体材料的热膨胀系数相匹配，铝硅合金中一般含有较多的硅，导致其导电性、焊料润湿性较差，无法直接进行焊接、共晶等工序。因此，通常对铝硅合金组件表面镀覆镍、金层使其能够与基板、接插件、芯片等进行电子装联。
铝硅合金组件的镀镍、金层的质量，直接影响其可焊性。一般通过热处理来提高铝硅合金组件的镀镍、金层的可焊性。目前，一般在氢气气氛保护下进行热处理，需要进行多次热处理，工艺复杂，且热处理的温度较高，一般为400℃-600℃，氢气在高温条件下具有一定的危险性。
发明内容
本发明目的在于提供一种铝硅合金材料微波组件镀覆镍金的处理方法，以解决现有的热处理方法一般在氢气气氛保护下进行热处理，需要进行多次热处理，工艺复杂，且热处理的温度较高，一般为400℃-600℃，氢气在高温条件下具有一定的危险性的技术性问题。
本发明目的通过以下的技术方案实现：
一种铝硅合金材料微波组件镀覆镍金的处理方法，包括以下步骤：
a.前处理：先将铝硅合金材料微波组件置于丙酮中超声清洗5-10min，之后置于纯水中漂洗30-50s，之后置于碱液中超声碱洗30-60s,之后置于水中超声水洗3-5min,之后置于酸液中超声酸洗30-50s，之后置于水中超声水洗20-60min；
b.化学镀镍：将经前处理的铝硅合金材料微波组件置于化学镀镍溶液中镀60-90min，然后用流动的纯水漂洗1-2min；
c.电镀镍:将化学镀镍后的铝硅合金材料微波组件置于电镀镍溶液中镀5-10min，然后用流动的纯水漂洗1-2min；
d.电镀金：将电镀镍后的铝硅合金材料微波组件置于电镀金溶液中镀20-50s，然后用流动的纯水漂洗1-2min，之后用酒精脱水；
e.热处理：将脱水后的铝硅合金材料微波组件置于烘箱中进行热处理，烘箱内的升温速率为≤10℃/min，升温至250-300℃，保温时间为60-120min，之后在烘箱内自然冷却。
优选地，所述碱液含有氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为200-400g/L。
优选地，所述酸液含有硝酸，所述硝酸的体积分数为30％-50％。
优选地，所述化学镀镍溶液含有硫酸镍、次磷酸钠、柠檬酸和乳酸，浓度分别为：
优选地，所述电镀镍溶液含有硫酸镍、氯化镍和硼酸，浓度分别为：
硫酸镍 200-300g/L；
氯化镍 30-60g/L；
硼酸 35-40g/L。
优选地，所述电镀金溶液中含有亚硫酸金钾、亚硫酸钾和柠檬酸钾，浓度分别为：
亚硫酸金钾 5-25g/L；
亚硫酸钾 150-230g/L；
柠檬酸钾 80-100g/L。
优选地，所述烘箱中充满氮气、氩气或者空气；或所述烘箱内为真空。
优选地，在所有的超声步骤中，超声的频率为39.9KHz，超声的功率900W。
一种铝硅合金材料微波组件镀覆镍金的处理方法，包括以下步骤：
a.前处理：先将铝硅合金材料微波组件置于丙酮中超声清洗5-10min，之后置于纯水中漂洗30-50s，之后置于碱液中超声碱洗30-60s,之后置于水中超声水洗3-5min,之后置于酸液中超声酸洗30-50s，之后置于水中超声水洗20-60min；所述碱液含有氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为200-400g/L；所述酸液含有硝酸，所述硝酸的体积分数为30％-50％；在所有的超声步骤中，超声的频率为39.9KHz，超声的功率900W；
b.化学镀镍：将经前处理的铝硅合金材料微波组件置于化学镀镍溶液中镀60-90min，然后用流动的纯水漂洗1-2min；所述化学镀镍溶液含有硫酸镍、次磷酸钠、柠檬酸和乳酸，浓度分别为：
c.电镀镍:将化学镀镍后的铝硅合金材料微波组件置于电镀镍溶液中镀5-10min，然后用流动的纯水漂洗1-2min；所述电镀镍溶液含有硫酸镍、氯化镍和硼酸，浓度分别为：
硫酸镍 200-300g/L；
氯化镍 30-60g/L；
硼酸 35-40g/L；
d.电镀金：将电镀镍后的铝硅合金材料微波组件置于电镀金溶液中镀20-50s，然后用流动的纯水漂洗1-2min，之后用酒精脱水；所述电镀金溶液中含有亚硫酸金钾、亚硫酸钾和柠檬酸钾，浓度分别为：
亚硫酸金钾 5-25g/L；
亚硫酸钾 150-230g/L；
柠檬酸钾 80-100g/L；
e.热处理：将脱水后的铝硅合金材料微波组件置于烘箱中进行热处理，烘箱内的升温速率为≤10℃/min，升温至250-300℃，保温时间为60-120min，之后在烘箱内自然冷却；所述烘箱中充满氮气、氩气或者空气；或所述烘箱内为真空。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
1、本发明的处理方法在进行热处理时只进行一步式热处理，不需氢气气氛保护，工艺流程简单，且热处理温度较低，安全性较高；
2、本发明的处理方法在一步式热处理后消除了铝硅合金材料微波组件与镀层间的应力，铝硅合金材料微波组件经过300℃高温烘烤15min金层不变色、不起泡，本发明的处理方法提高了铝硅合金材料微波组件与基板、接插件、元器件、芯片之间的温度阶梯焊接可靠性。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种铝硅合金材料微波组件镀覆镍金的处理方法，包括以下步骤：
a.前处理：先将100个铝硅合金垫块置于丙酮中超声清洗10min，之后置于纯水中漂洗50s，之后置于碱液中超声碱洗60s,之后置于水中超声水洗5min,之后置于酸液中超声酸洗50s，之后置于水中超声水洗60min；所述碱液含有氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为200g/L；所述酸液含有硝酸，所述硝酸的体积分数为30％；在所有的超声步骤中，超声的频率为39.9KHz，超声的功率900W；
b.化学镀镍：将经前处理的铝硅合金材料微波组件置于化学镀镍溶液中镀90min，然后用流动的纯水漂洗2min；所述化学镀镍溶液含有硫酸镍、次磷酸钠、柠檬酸和乳酸，浓度分别为：
c.电镀镍:将化学镀镍后的铝硅合金材料微波组件置于电镀镍溶液中镀10min，然后用流动的纯水漂洗2min；所述电镀镍溶液含有硫酸镍、氯化镍和硼酸，浓度分别为：
硫酸镍 200g/L；
氯化镍 30g/L；
硼酸 35g/L；
d.电镀金：将电镀镍后的铝硅合金材料微波组件置于电镀金溶液中镀50s，然后用流动的纯水漂洗2min，之后用酒精脱水；所述电镀金溶液中含有亚硫酸金钾、亚硫酸钾和柠檬酸钾，浓度分别为：
亚硫酸金钾 5g/L；
亚硫酸钾 150g/L；
柠檬酸钾 80g/L；
e.热处理：将脱水后的铝硅合金材料微波组件置于充满氮气的烘箱中进行热处理，烘箱内的升温速率为10℃/min，升温至300℃，保温时间为60min，之后在烘箱内自然冷却至室温后取出。
垫块在300℃热台上高温烘烤检验15min，金层不变色、不起泡。
实施例2
一种铝硅合金材料微波组件镀覆镍金的处理方法，包括以下步骤：
a.前处理：先将60支铝硅壳体置于丙酮中超声清洗5min，之后置于纯水中漂洗30s，之后置于碱液中超声碱洗30s,之后置于水中超声水洗3min,之后置于酸液中超声酸洗30s，之后置于水中超声水洗20min；所述碱液含有氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为400g/L；所述酸液含有硝酸，所述硝酸的体积分数为50％；在所有的超声步骤中，超声的频率为39.9KHz，超声的功率900W；
b.化学镀镍：将经前处理的铝硅合金材料微波组件置于化学镀镍溶液中镀60min，然后用流动的纯水漂洗1min；所述化学镀镍溶液含有硫酸镍、次磷酸钠、柠檬酸和乳酸，浓度分别为：
c.电镀镍:将化学镀镍后的铝硅合金材料微波组件置于电镀镍溶液中镀5min，然后用流动的纯水漂洗1min；所述电镀镍溶液含有硫酸镍、氯化镍和硼酸，浓度分别为：
硫酸镍 300g/L；
氯化镍 60g/L；
硼酸 40g/L；
d.电镀金：将电镀镍后的铝硅合金材料微波组件置于电镀金溶液中镀20s，然后用流动的纯水漂洗1min，之后用酒精脱水；所述电镀金溶液中含有亚硫酸金钾、亚硫酸钾和柠檬酸钾，浓度分别为：
亚硫酸金钾 25g/L；
亚硫酸钾 230g/L；
柠檬酸钾 100g/L；
e.热处理：将脱水后的铝硅合金材料微波组件置于充满氩气的烘箱中进行热处理，烘箱内的升温速率为5℃/min，升温至250℃，保温时间为120min，之后在烘箱内自然冷却至室温后取出。
铝硅壳体在300℃热台上高温烘烤检验15min，金层不变色、不起泡。
实施例3
一种铝硅合金材料微波组件镀覆镍金的处理方法，包括以下步骤：
a.前处理：先将40支铝硅壳体置于丙酮中超声清洗7.5min，之后置于纯水中漂洗40s，之后置于碱液中超声碱洗45s,之后置于水中超声水洗3min,之后置于酸液中超声酸洗40s，之后置于水中超声水洗40min；所述碱液含有氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为300g/L；所述酸液含有硝酸，所述硝酸的体积分数为40％；在所有的超声步骤中，超声的频率为39.9KHz，超声的功率900W；
b.化学镀镍：将经前处理的铝硅合金材料微波组件置于化学镀镍溶液中镀75min，然后用流动的纯水漂洗1.5min；所述化学镀镍溶液含有硫酸镍、次磷酸钠、柠檬酸和乳酸，浓度分别为：
c.电镀镍:将化学镀镍后的铝硅合金材料微波组件置于电镀镍溶液中镀7.5min，然后用流动的纯水漂洗1.5min；所述电镀镍溶液含有硫酸镍、氯化镍和硼酸，浓度分别为：
硫酸镍 250g/L；
氯化镍 45g/L；
硼酸 37.5g/L；
d.电镀金：将电镀镍后的铝硅合金材料微波组件置于电镀金溶液中镀35s，然后用流动的纯水漂洗1.5min，之后用酒精脱水；所述电镀金溶液中含有亚硫酸金钾、亚硫酸钾和柠檬酸钾，浓度分别为：
亚硫酸金钾 15g/L；
亚硫酸钾 190g/L；
柠檬酸钾 90g/L；
e.热处理：将脱水后的铝硅合金材料微波组件置于真空的烘箱中进行热处理，烘箱内的升温速率为7℃/min，升温至270℃，保温时间为90min，之后在烘箱内自然冷却至室温后取出。
铝硅壳体在300℃热台上高温烘烤检验15min，金层不变色、不起泡。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
Claims (1)
1.一种铝硅合金材料微波组件镀覆镍金的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.前处理：先将铝硅合金材料微波组件置于丙酮中超声清洗5-10min，之后置于纯水中漂洗30-50s，之后置于碱液中超声碱洗30-60s, 之后置于水中超声水洗3-5min, 之后置于酸液中超声酸洗30-50s，之后置于水中超声水洗20-60min；所述碱液含有氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为200-400 g/L；所述酸液含有硝酸，所述硝酸的体积分数为30%-50%；在所有的超声步骤中，超声的频率为39.9KHz，超声的功率900W；
b.化学镀镍：将经前处理的铝硅合金材料微波组件置于化学镀镍溶液中镀60-90min，然后用流动的纯水漂洗1-2min；所述化学镀镍溶液含有硫酸镍、次磷酸钠、柠檬酸和乳酸，浓度分别为：
硫酸镍 20-30 g/L；
次磷酸钠 20-35g/L；
柠檬酸 10-15 g/L；
乳酸 25-30 ml/L；
c.电镀镍: 将化学镀镍后的铝硅合金材料微波组件置于电镀镍溶液中镀5-10min，然后用流动的纯水漂洗1-2min；所述电镀镍溶液含有硫酸镍、氯化镍和硼酸，浓度分别为：
硫酸镍 200-300g/L；
氯化镍 30-60 g/L；
硼酸 35-40 g/L；
d. 电镀金：将电镀镍后的铝硅合金材料微波组件置于电镀金溶液中镀20-50s，然后用流动的纯水漂洗1-2min，之后用酒精脱水；所述电镀金溶液中含有亚硫酸金钾、亚硫酸钾和柠檬酸钾，浓度分别为：
亚硫酸金钾 5-25g/L；
亚硫酸钾 150-230g/L；
柠檬酸钾 80-100g/L；
e.热处理：将脱水后的铝硅合金材料微波组件置于烘箱中进行热处理，烘箱内的升温速率为≤10℃/min，升温至250-300℃，保温时间为60-120 min，之后在烘箱内自然冷却；所述烘箱中充满氮气、氩气或者空气；或所述烘箱内为真空。
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