CN107663108A - 陶瓷粗化液及其制备方法及陶瓷粗化方法 - Google Patents

陶瓷粗化液及其制备方法及陶瓷粗化方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种陶瓷粗化液，所述陶瓷粗化液为含有含有铬酐、硫酸、氟化铵、草酸和/或碱金属草酸盐的水溶液。本发明还提供上述陶瓷粗化液的制备方法及陶瓷基板的粗化方法。本发明提供的陶瓷粗化液具有配方简单、粗化速率及粗糙度高、粗化表面均匀一致的特点。

Description

陶瓷粗化液及其制备方法及陶瓷粗化方法
技术领域
本发明涉及一种陶瓷粗化液、制备方法及陶瓷粗化方法，属于陶瓷表面处理技术领域。
背景技术
陶瓷是电子行业常用的散热材料，现有的氮化铝、氧化铝陶瓷基板均具有良好的电绝缘性能，因此，可以把印制电路做在其上获得陶瓷散热基板。现有技术中，按照不同的制作工艺，现阶段比较普遍的陶瓷散热基板种类有：低温共烧多层陶瓷基板（LTCC）、高温共烧多层陶瓷基板（HTCC）、直接结合铜基板（DBC）、直接镀铜基板（DPC）。为了保证金属线路在陶瓷上的附着力，通常需要将陶瓷表面进行粗化处理，使被镀表面露出新鲜的活化组织，提高陶瓷表面的亲水性和形成适当的粗糙度，以保证金属层的附着力。
常用的陶瓷粗化液是以铬酐和硫酸为强氧化剂的体系，存在粗化速度慢，粗化后孔隙率不高的问题。由于粗化效果不理想而对后续金属镀层的结合力产生不良影响。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种陶瓷粗化液，所述陶瓷粗化液为一种含有铬酐、硫酸、氟化铵、草酸和/或碱金属草酸盐的水溶液。所述陶瓷粗化液中同时含有氟化铵和草酸根离子，在二者的共同作用下可使陶瓷表面的铝元素形成六氟铝酸根离子而溶解出来，有效加速陶瓷表面的粗化速度，增加陶瓷表面的粗糙度，提高电镀金属层的结合力。
本发明还提供一种陶瓷粗化液的制备方法，包含如下步骤：将上述陶瓷粗化液各组分加入水中，搅拌至溶解。
本发明还提供一种陶瓷表面粗化方法，包括：将陶瓷样品浸入上述粗化液中。
通过本发明获得的陶瓷粗化液，可以使陶瓷表面快速粗化，且陶瓷表面具有均匀一致的粗糙度，有利于金属层的镀覆。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明的技术方案涉及一种陶瓷粗化液，所述陶瓷粗化液为一种含有铬酐、硫酸、氟化铵、草酸和/或碱金属草酸盐的水溶液。本发明提供的陶瓷粗化液配方简单，在氟化铵与草酸根离子的协同作用下有效加速陶瓷表面的粗化，增加陶瓷表面粗糙度，促进金属层的附着力。
根据本发明提供的陶瓷粗化液，优选情况下，粗化液中铬酐的含量为50-150g/L；优选情况下，铬酐的含量为70-120g/L。所述铬酐为表面粗化的主要作用成分，可以使陶瓷中的金属组分溶解出来，形成粗糙的陶瓷表面。
根据本发明提供的陶瓷粗化液，优选情况下，粗化液中的硫酸含量为100-300g/L；优选情况下，硫酸含量为150-230g/L。所述硫酸能协同铬酐溶解和粗化陶瓷表面，并进一步减少铬酐的水解失效。
根据本发明提供的陶瓷粗化液，优选情况下，所述粗化液中草酸和/或碱金属草酸盐含量为10-50g/L，氟化铵的含量为5-50g/L；优选情况下，草酸和/或碱金属草酸盐的含量为20-35g/L，氟化铵的含量为10-30g/L。所述氟化铵能在草酸根离子协同作用下，能加速陶瓷表面的粗化过程。进一步优选情况下，氟化铵和草酸和/或碱金属草酸盐的质量比为1:1-2。
根据本发明提供的陶瓷粗化液，优选情况下，所述尿素的含量为0.1-2g/L；优选情况下，所述尿素的含量为0.2-1g/L。所述尿素可以在陶瓷表面沉积，有利于提高表面粗糙度。
根据本发明提供的陶瓷粗化液，优选情况下，所述粗化液中含有尿素。尿素能吸附在陶瓷表面上，进一步增加陶瓷表面粗糙度，促进金属层的附着力。优选情况下，尿素的含量为0.1-2g/L；进一步优选情况下，尿素的含量为0.2-1g/L。
根据本发明提供的陶瓷粗化液，优选情况下，所述粗化液中含有氢氟酸。氢氟酸能腐蚀溶解陶瓷中的一些惰性物质如SiO2等，以有利于陶瓷粗糙表面的形成。优选情况下，粗化液中的氢氟酸含量为50-150g/L；优选情况下，氢氟酸含量为70-120g/L。
根据本发明提供的陶瓷粗化液，优选情况下，所述粗化液中含有表面活性剂，所述表面活性剂的含量为0.01-0.1g/L；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、聚乙二醇1000中的一种或几种。所述表面活性剂能有效提高陶瓷表面粗化的均一性。
根据本发明提供的陶瓷粗化液，所述粗化液为强酸性溶液，pH值在1以下。
本发明还提供了一种陶瓷粗化液的制备方法，包括，将上述粗化液各组分加入水中，搅拌至溶解。
根据本发明提供的陶瓷粗化液制备方法，优选情况下，先将硫酸稀释在水中，再依次加入铬酐、草酸和/或碱金属草酸盐搅拌至溶解，最后加入尿素、氟化铵及表面活性剂搅拌均匀即可。
本发明还提供了一种陶瓷粗化方法，包括将陶瓷基板浸渍在粗化液中进行粗化。优选情况下，所述粗化时间为0.5-20min，所述粗化液的温度在20-60℃之间；进一步优先时，陶瓷粗化液温度为40-55℃。
根据本发明所提供的陶瓷粗化方法，优选地，所述陶瓷基板为氧化铝、氮化铝陶瓷基板。
以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。
本发明中所述实施例中的所有原料如非特指，均为市售产品。
实施例1
配置陶瓷粗化液，先将硫酸稀释于去离子水中，再依次加入铬酐、草酸搅拌至溶解，最后加入尿素、氟化铵及十二烷基硫酸钠搅拌均匀。
所配置的陶瓷粗化液中，各组分浓度为：铬酐100g/L，氢氟酸110g/L，硫酸220g/L，草酸25g/L，氟化铵20g/L，尿素0.5g/L，十二烷基硫酸钠0.03g/L。
实施例2
配置陶瓷粗化液，先将硫酸稀释于去离子水中，再依次加入铬酐、草酸搅拌至溶解，最后加入尿素、氟化铵及十二烷基硫酸钠搅拌均匀。
所配置的陶瓷粗化液中，各组分浓度为：铬酐65g/L，氢氟酸65g/L，硫酸130g/L，草酸15g/L，氟化铵8g/L，尿素0.15g/L，十二烷基硫酸钠0.015g/L。
实施例3
配置陶瓷粗化液，先将硫酸稀释于去离子水中，再依次加入铬酐、草酸搅拌至溶解，最后加入尿素、氟化铵及十二烷基硫酸钠搅拌均匀。
所配置的陶瓷粗化液中，各组分浓度为：铬酐50g/L，氢氟酸50g/L，硫酸100g/L，草酸10g/L，氟化铵5g/L，尿素0.1g/L，十二烷基硫酸钠0.01g/L。
实施例4
配置陶瓷粗化液，先将硫酸稀释于去离子水中，再依次加入铬酐、草酸搅拌至溶解，最后加入尿素、氟化铵及十二烷基硫酸钠搅拌均匀。
所配置的陶瓷粗化液中，各组分浓度为：铬酐150g/L，氢氟酸150g/L，硫酸300g/L，草酸50g/L，氟化铵50g/L，尿素2g/L，十二烷基硫酸钠0.1g/L。
实施例5
配置陶瓷粗化液，先将硫酸稀释于去离子水中，再依次加入铬酐、草酸搅拌至溶解，最后加入尿素、氟化铵及十二烷基硫酸钠搅拌均匀。
所配置的陶瓷粗化液中，各组分浓度为：铬酐100g/L，氢氟酸110g/L，硫酸220g/L，草酸40g/L，氟化铵10g/L，尿素0.5g/L，十二烷基硫酸钠0.03g/L。
实施例6
（与实施例1相比，缺少十二烷基硫酸钠）
配置陶瓷粗化液，先将硫酸稀释于去离子水中，再依次加入铬酐、草酸搅拌至溶解，最后加入尿素、氟化铵搅拌均匀。
所配置的陶瓷粗化液中，各组分浓度为：铬酐100g/L，氢氟酸110g/L，硫酸220g/L，草酸25g/L，氟化铵20g/L，尿素0.5g/L。
实施例7
（与实施例1相比，缺少尿素）
配置陶瓷粗化液，先将硫酸稀释于去离子水中，再依次加入铬酐、草酸搅拌至溶解，最后加入氟化铵及十二烷基硫酸钠搅拌均匀。
所配置的陶瓷粗化液中，各组分浓度为：铬酐100g/L，氢氟酸110g/L，硫酸220g/L，草酸25g/L，氟化铵20g/L。
对比例1
对比例1中，除了缺少氟化铵和草酸外所，其余组分及含量与实施例1相同。
对比例2
对比例2中，除了缺少草酸外所，其余组分及含量与实施例1相同。
性能测试：
将2*2*0.038cm氧化铝陶瓷基板经除油清洗后，浸渍入上述实施例1~7及对比例1~2中的陶瓷粗化液中：粗化液温度50℃，粗化时间10min。粗化处理后，取出陶瓷基板清洗吹干即可。
观察粗化后的陶瓷表观状态，对比粗化前后的粗糙度，并测试镀层结合力。
1、粗糙度测试：采用深圳市君达时代仪器的TR210手持式粗糙度测试仪来测量。
2、镀层结合力测试：将粗化处理后的陶瓷基板进行PVD溅射镀钛0.1μm、铜0.3μm，再电镀18μm的铜层后，采用百格测试方法测试镀层结合力：①在样品表面划7×7个1mm×1mm的网格，用胶带覆盖格子，擦拭胶带与格子完全良好接触；②静置90秒左右，从胶带单边以60度方向迅速拉起胶带，并重复粘揭2次。结合力强度由高到低依次为：5B、4B、3B、2B、1B。
3、化学镀效果：将粗化后的陶瓷基板用胶体钯活化液（胶体钯活化液：取安美特Noviganth Activator PL药水6ml/L，将其加入已溶解有8g/L氯化亚锡、300g/L盐酸的水溶液中搅拌即可）中浸泡3min，水洗后转入45℃的10wt%盐酸中浸泡3min，取出后水洗。然后将陶瓷片放入200mL 化学镀镀液中，观察上镀的均匀性，完全镀满即可；化学镀液中，硫酸铜0.040mol/L，EDTA 0.107mol/L，亚铁氰化钾 0.0000237mol/L，十二烷基苯磺酸钠0.00230mol/L，2,2-联吡啶0.000192mol/L，乙醛酸 0.0304mol/ L。通过观察化学镀覆效果的均匀性可以判断粗化的均匀性效果。
测试结果见下表：
通过上述测试结果可知，使用本发明提供的粗化液进行陶瓷粗化，可以使陶瓷表明获得理想的粗糙度，有效提高电镀层的结合力。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种陶瓷粗化液，其特征在于，所述陶瓷粗化液为含有铬酐、硫酸、氟化铵、草酸和/或碱金属草酸盐的水溶液。
2.根据权利要求1所述的陶瓷粗化液，其特征在于，所述陶瓷粗化液中铬酐的含量为50-150g/L，硫酸的含量为100-300g/L，氟化铵的含量为5-50g/L，草酸和/或碱金属草酸盐的含量为10-50g/L。
3.根据权利要求1所述的陶瓷粗化液，其特征在于，所述陶瓷粗化液中铬酐的含量为70-120g/L，硫酸的含量为150-230g/L，氟化铵的含量10-30g/L，草酸和/或碱金属草酸盐的含量为20-35g/L。
4.根据权利要求1所述的陶瓷粗化液，其特征在于，所述氟化铵和草酸和/或碱金属草酸盐的质量比为1:1-2。
5.根据权利要求1所述的陶瓷粗化液，其特征在于，所述粗化液中含有表面活性剂，所述表面活性剂的含量为0.01-0.1g/L；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、聚乙二醇1000中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的陶瓷粗化液，其特征在于，所述粗化液中含有尿素，所述尿素的含量为0.1-2g/L。
7.根据权利要求1所述的陶瓷粗化液，其特征在于，所述粗化液中含有氢氟酸，所述氢氟酸的含量为50-150g/L。
8.一种陶瓷粗化液制备方法，其特征在于，将权利要求1-7任意一项中所述陶瓷粗化液的各组分加入水中，搅拌至溶解。
9.一种陶瓷粗化方法，该方法包括，将陶瓷基板浸渍在粗化液中进行粗化，其特征在于，所述粗化液为权利要求1-7任意一项所述的陶瓷粗化液。
10.根据权利要求9所述的陶瓷粗化方法，其特征在于，所述粗化液温度为20-60℃，所述浸渍时间是0.5-20min。
11.根据权利要求9所述的陶瓷粗化方法，其特征在于，所述陶瓷基板为氧化铝或氮化铝陶瓷基板。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112341250A (zh) * 2020-10-16 2021-02-09 麦德美科技（苏州）有限公司 氧化锆陶瓷的金属化工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1310359A (zh) * 2000-02-24 2001-08-29 富士胶片株式会社 平版印刷版原版的制造方法
CN1361311A (zh) * 2000-12-28 2002-07-31 长沙力元新材料股份有限公司 高强度超强结合力型泡沫镍材料及其制备方法
CN1392293A (zh) * 2001-06-14 2003-01-22 长沙力元新材料股份有限公司 泡沫铁合金材料、泡沫铁基复合材料及其制备方法
CN103319208A (zh) * 2013-05-20 2013-09-25 合肥工业大学 一种Al2O3陶瓷基板金属化工艺
CN103469183A (zh) * 2013-09-10 2013-12-25 合肥工业大学 一种氧化铝陶瓷基板表面金属化的方法
CN105308220A (zh) * 2013-02-19 2016-02-03 铝镀公司 改善铝薄膜粘附的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1310359A (zh) * 2000-02-24 2001-08-29 富士胶片株式会社 平版印刷版原版的制造方法
CN1361311A (zh) * 2000-12-28 2002-07-31 长沙力元新材料股份有限公司 高强度超强结合力型泡沫镍材料及其制备方法
CN1392293A (zh) * 2001-06-14 2003-01-22 长沙力元新材料股份有限公司 泡沫铁合金材料、泡沫铁基复合材料及其制备方法
CN105308220A (zh) * 2013-02-19 2016-02-03 铝镀公司 改善铝薄膜粘附的方法
CN103319208A (zh) * 2013-05-20 2013-09-25 合肥工业大学 一种Al2O3陶瓷基板金属化工艺
CN103469183A (zh) * 2013-09-10 2013-12-25 合肥工业大学 一种氧化铝陶瓷基板表面金属化的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
梁志杰等: "《刷镀技术实用指南》", 31 August 1988, 中国建筑工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112341250A (zh) * 2020-10-16 2021-02-09 麦德美科技（苏州）有限公司 氧化锆陶瓷的金属化工艺
CN112341250B (zh) * 2020-10-16 2021-07-27 麦德美科技（苏州）有限公司 氧化锆陶瓷的金属化工艺

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