CN115417697A - 一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺，包括步骤一；表面打磨：步骤二；除油清洁：步骤三；步骤四；水洗；步骤五；溅射TiCu金属层：步骤六；微蚀处理：步骤七；喷砂处理：步骤八；匀胶显影曝光：步骤九；固胶：步骤十；电镀镍金：步骤十一；去胶：步骤十二；蚀刻：步骤十三；切割；步骤十四；检查，本方法在实施过程中，步骤简单，操作方便，镀层效果好，避免传统实施方式中因为表面粗糙度太低造成，溅射完钛铜金属层后用干膜光刻出图形后附着力不良，电镀镍金时温度过高干膜脱落，从而造成短路的问题，提高氮化铝陶瓷片(抛光片)的生产质量和表面金属化电镀镍金效果。

Description

一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺
技术领域
本发明涉及一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺。
背景技术
氮化铝陶瓷凭借其优良的导热性能、低的介电常数、与芯片材料相匹配的热膨胀系数等，已被广泛应用于电子封装行业。氮化铝陶瓷用作电子封装材料时，需要与各种陶瓷、金属以及复合材料相互连接，在连接的过程中很多时候需要先对陶瓷进行金属化。金属化是整个连接过程中的关键程序之一。
陶瓷金属化的方法是多种多样的，如磁控溅射、电镀、真空蒸镀法、化学镀等。在这些金属化方法中，化学镀镍具有很多优势，例如对金属的润湿性好、镀层结合强度较高、耐磨、耐腐蚀性较好、操作方便等。但是由于化学镀镍的过程中除了固态Ni和P的析出，还有气态H2的析出，如果H2不能及时排出镀层和镀液，就会残留在镀层中，导致镀层不均匀，钎焊性能不好。
传统的陶瓷金属化方法还容易出现氮化铝陶瓷片(抛光片)表面粗糙度太低，溅射完钛铜金属层后用干膜光刻出图形后附着力不良，导致在电镀镍金时温度过高干膜脱落，造成图形短路等问题，因此，如何通过改善化学镀的工艺是改善化学镀镍质量的关键，因此，一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺应运而生。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺。
一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺，包括以下步骤：
步骤一；表面打磨：利用打磨机对氮化铝陶瓷片表面进行打磨，去除氮化铝陶瓷片表面氧化层；
步骤二；除油清洁：选用除油污清洗剂对打磨后的氮化铝陶瓷片进行除油，除油清洗剂选用无脂净脱脂剂；
步骤三；挂灰清洁：选用除灰清洗剂对储油后的氮化铝陶瓷片进行除尘，除灰清洗剂选用硝酸清洗剂；
步骤四；水洗：将除尘后的氮化铝陶瓷片置于超声清洗机中震动清洗2～4分钟，然后进行多次纯水喷洗，并放置于室温下自然晾干；
步骤五；溅射TiCu金属层：将晾干后的氮化铝陶瓷片悬挂安装在专用挂具上，然后进行溅射TiCu金属层处理；
步骤六；微蚀处理：准备10g/L的过硫酸氢钾和含量为10％的硫酸，将过硫酸氢钾和硫酸在常温下对氮化铝陶瓷片上溅射的铜层进行表面微蚀；
步骤七；喷砂处理：选用2000目的磨料对氮化铝陶瓷片进行喷砂处理；
步骤八；匀胶显影曝光：喷砂处理后利用光刻胶在氮化铝陶瓷片上做出所需要的产品图形；
步骤九；固胶：对光刻胶进行烘烤固化；
步骤十；电镀镍金：对产品图形区域进行电镀镍金；
步骤十一；去胶：选用丙酮对产品图形区域浸泡，去除光刻胶；
步骤十二；蚀刻：利用蚀刻工艺去除图形区域以外的铜钛；
步骤十三；切割；对整个氮化铝陶瓷片进行切割；
步骤十四；检查；对切割后的氮化铝陶瓷片进行检测。
作为进一步改进，所述步骤二中无脂净脱脂剂可采用手工擦洗、浸泡、喷淋、超声清洗的方式对氮化铝陶瓷片进行除油处理，浸泡清洗过程中：氮化铝陶瓷片的浸泡时间为5-10分钟，无脂净脱脂剂与水的稀释比例为5：10，超声波清洗过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为3：8；手工擦洗过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为2：5；喷淋过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为3：5，无脂净脱脂剂具有高效率的渗透、乳化、分解、剥离能力，可轻易去除各种油脂、染料、蜡渍、碳迹、霉斑、尾气污染、污物，除油工作简单，符合国家或行业规定的标准。
作为进一步改进，所述步骤五的溅射过程在常温下进行，溅射时间为20-30s。
作为进一步改进，所述步骤九中固胶的烘烤温度为110℃～130℃，烘烤时间为30-40min。
作为进一步改进，所述步骤十一中去除光刻胶的浸泡时间为5-10s。
作为进一步改进，所述步骤四中水洗的温度均为30～40℃，利用温水进行超声清洗和纯水喷洗相对于传统的常温水清洁，对污垢的清洁效果、洗涤效果更好。
步骤三中传统的除灰方式，普遍以湿布擦拭为主，沟槽处还很难擦干净，耗费大量的人工，耗费大量时间，而采用硝酸法就完全解决了传统除灰工作的缺点，
硝酸为氧化性酸，对挂灰的溶解性强，能够除去各种挂灰、粉垢、氧化物、锈斑、霉斑、油污，排放简单、环保安全，无死角、无残留，处理速度快，整个去除过程无有毒气体产生。
有益效果：
本方法在实施过程中，步骤简单，操作方便，镀层效果好，避免传统实施方式中因为表面粗糙度太低造成，溅射完钛铜金属层后用干膜光刻出图形后附着力不良，电镀镍金时温度过高干膜脱落，从而造成短路的问题，提高氮化铝陶瓷片(抛光片)的生产质量和表面金属化电镀镍金效果。
本方法采用无脂净脱脂剂，无脂净脱脂剂可采用手工擦洗、浸泡、喷淋、超声清洗的方式对氮化铝陶瓷片进行除油处理，浸泡清洗过程中：氮化铝陶瓷片的浸泡时间为5-10分钟，无脂净脱脂剂与水的稀释比例为5：10，超声波清洗过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为3：8；手工擦洗过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为2：5；喷淋过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为3：5，无脂净脱脂剂具有高效率的渗透、乳化、分解、剥离能力，可轻易去除各种油脂、染料、蜡渍、碳迹、霉斑、尾气污染、污物，除油工作简单，符合国家或行业规定的标准。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1：
本发明的一种具体实施方式，一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺，包括以下步骤：
步骤一；表面打磨：利用打磨机对氮化铝陶瓷片表面进行打磨，去除氮化铝陶瓷片表面氧化层；
步骤二；除油清洁：选用除油污清洗剂对打磨后的氮化铝陶瓷片进行除油，除油清洗剂选用无脂净脱脂剂,无脂净脱脂剂可采用手工擦洗、浸泡、喷淋、超声清洗的方式对氮化铝陶瓷片进行除油处理，浸泡清洗过程中：氮化铝陶瓷片的浸泡时间为7分钟，无脂净脱脂剂与水的稀释比例为5：10；
超声波清洗过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为3：8；
手工擦洗过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为2：5；
喷淋过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为3：5；
无脂净脱脂剂具有高效率的渗透、乳化、分解、剥离能力，可轻易去除各种油脂、染料、蜡渍、碳迹、霉斑、尾气污染、污物，除油工作简单，符合国家或行业规定的标准；
步骤三；挂灰清洁：选用除灰清洗剂对储油后的氮化铝陶瓷片进行除尘，除灰清洗剂选用硝酸清洗剂；
步骤四；水洗：将除尘后的氮化铝陶瓷片置于超声清洗机中震动清洗3分钟，然后进行多次纯水喷洗，并放置于室温下自然晾干,水洗的温度均为35℃，利用温水进行超声清洗和纯水喷洗相对于传统的常温水清洁，对污垢的清洁效果、洗涤效果更好；
步骤五；溅射TiCu金属层：将晾干后的氮化铝陶瓷片悬挂安装在专用挂具上，然后进行溅射TiCu金属层处理,溅射过程在常温下进行，溅射时间为25s；
步骤六；微蚀处理：准备10g/L的过硫酸氢钾和含量为10％的硫酸，将过硫酸氢钾和硫酸在常温下对氮化铝陶瓷片上溅射的铜层进行表面微蚀；
步骤七；喷砂处理：选用2000目的磨料对氮化铝陶瓷片进行喷砂处理；
步骤八；匀胶显影曝光：喷砂处理后利用光刻胶在氮化铝陶瓷片上做出所需要的产品图形；
步骤九；固胶：对光刻胶进行烘烤固化,固胶的烘烤温度为115℃，烘烤时间为35min；
步骤十；电镀镍金：对产品图形区域进行电镀镍金；
步骤十一；去胶：选用丙酮对产品图形区域浸泡，去除光刻胶,去除光刻胶的浸泡时间为7s；
步骤十二；蚀刻：利用蚀刻工艺去除图形区域以外的铜钛；
步骤十三；切割；对整个氮化铝陶瓷片进行切割；
步骤十四；检查；对切割后的氮化铝陶瓷片进行检测。
实施例2：
本发明的一种具体实施方式，一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺，包括以下步骤：
步骤一；表面打磨：利用打磨机对氮化铝陶瓷片表面进行打磨，去除氮化铝陶瓷片表面氧化层；
步骤二；除油清洁：选用除油污清洗剂对打磨后的氮化铝陶瓷片进行除油，除油清洗剂选用无脂净脱脂剂,无脂净脱脂剂可采用手工擦洗、浸泡、喷淋、超声清洗的方式对氮化铝陶瓷片进行除油处理，浸泡清洗过程中：氮化铝陶瓷片的浸泡时间为7分钟，无脂净脱脂剂与水的稀释比例为6：10；
超声波清洗过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为4：8；
手工擦洗过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为3：5；
喷淋过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为4：5；
无脂净脱脂剂具有高效率的渗透、乳化、分解、剥离能力，可轻易去除各种油脂、染料、蜡渍、碳迹、霉斑、尾气污染、污物，除油工作简单，符合国家或行业规定的标准；
步骤三；挂灰清洁：选用除灰清洗剂对储油后的氮化铝陶瓷片进行除尘，除灰清洗剂选用硝酸清洗剂；
步骤四；水洗：将除尘后的氮化铝陶瓷片置于超声清洗机中震动清洗3分钟，然后进行多次纯水喷洗，并放置于室温下自然晾干,水洗的温度均为35℃，利用温水进行超声清洗和纯水喷洗相对于传统的常温水清洁，对污垢的清洁效果、洗涤效果更好；
步骤五；溅射TiCu金属层：将晾干后的氮化铝陶瓷片悬挂安装在专用挂具上，然后进行溅射TiCu金属层处理,溅射过程在常温下进行，溅射时间为25s；
步骤六；微蚀处理：准备10g/L的过硫酸氢钾和含量为10％的硫酸，将过硫酸氢钾和硫酸在常温下对氮化铝陶瓷片上溅射的铜层进行表面微蚀；
步骤七；喷砂处理：选用2000目的磨料对氮化铝陶瓷片进行喷砂处理；
步骤八；匀胶显影曝光：喷砂处理后利用光刻胶在氮化铝陶瓷片上做出所需要的产品图形；
步骤九；固胶：对光刻胶进行烘烤固化,固胶的烘烤温度为120℃，烘烤时间为40min；
步骤十；电镀镍金：对产品图形区域进行电镀镍金；
步骤十一；去胶：选用丙酮对产品图形区域浸泡，去除光刻胶,去除光刻胶的浸泡时间为7s；
步骤十二；蚀刻：利用蚀刻工艺去除图形区域以外的铜钛；
步骤十三；切割；对整个氮化铝陶瓷片进行切割；
步骤十四；检查；对切割后的氮化铝陶瓷片进行检测。
实施例3：
本发明的一种具体实施方式，一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺，包括以下步骤：
步骤一；表面打磨：利用打磨机对氮化铝陶瓷片表面进行打磨，去除氮化铝陶瓷片表面氧化层；
步骤二；除油清洁：选用除油污清洗剂对打磨后的氮化铝陶瓷片进行除油，除油清洗剂选用无脂净脱脂剂,无脂净脱脂剂可采用手工擦洗、浸泡、喷淋、超声清洗的方式对氮化铝陶瓷片进行除油处理，浸泡清洗过程中：氮化铝陶瓷片的浸泡时间为7分钟，无脂净脱脂剂与水的稀释比例为7：10；
超声波清洗过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为5：8；
手工擦洗过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为4：5；
喷淋过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为5：5；
无脂净脱脂剂具有高效率的渗透、乳化、分解、剥离能力，可轻易去除各种油脂、染料、蜡渍、碳迹、霉斑、尾气污染、污物，除油工作简单，符合国家或行业规定的标准；
步骤三；挂灰清洁：选用除灰清洗剂对储油后的氮化铝陶瓷片进行除尘，除灰清洗剂选用硝酸清洗剂；
步骤四；水洗：将除尘后的氮化铝陶瓷片置于超声清洗机中震动清洗3分钟，然后进行多次纯水喷洗，并放置于室温下自然晾干,水洗的温度均为35℃，利用温水进行超声清洗和纯水喷洗相对于传统的常温水清洁，对污垢的清洁效果、洗涤效果更好；
步骤五；溅射TiCu金属层：将晾干后的氮化铝陶瓷片悬挂安装在专用挂具上，然后进行溅射TiCu金属层处理,溅射过程在常温下进行，溅射时间为25s；
步骤六；微蚀处理：准备10g/L的过硫酸氢钾和含量为10％的硫酸，将过硫酸氢钾和硫酸在常温下对氮化铝陶瓷片上溅射的铜层进行表面微蚀；
步骤七；喷砂处理：选用2000目的磨料对氮化铝陶瓷片进行喷砂处理；
步骤八；匀胶显影曝光：喷砂处理后利用光刻胶在氮化铝陶瓷片上做出所需要的产品图形；
步骤九；固胶：对光刻胶进行烘烤固化,固胶的烘烤温度为115℃，烘烤时间为35min；
步骤十；电镀镍金：对产品图形区域进行电镀镍金；
步骤十一；去胶：选用丙酮对产品图形区域浸泡，去除光刻胶,去除光刻胶的浸泡时间为7s；
步骤十二；蚀刻：利用蚀刻工艺去除图形区域以外的铜钛；
步骤十三；切割；对整个氮化铝陶瓷片进行切割；
步骤十四；检查；对切割后的氮化铝陶瓷片进行检测。
本发明通过实现发现，通过增强除油粉浓度，延长固化的时间和温度，除去零件表面的油脂、染料、蜡渍、碳迹、霉斑、尾气污染、污物等，并提高镀层的结合力，使镀层结构更加紧密，提高镀层效果和质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺，包括以下步骤：
步骤一；表面打磨：利用打磨机对氮化铝陶瓷片表面进行打磨，去除氮化铝陶瓷片表面氧化层；
步骤二；除油清洁：选用除油污清洗剂对打磨后的氮化铝陶瓷片进行除油，除油清洗剂选用无脂净脱脂剂；
步骤三；挂灰清洁：选用除灰清洗剂对储油后的氮化铝陶瓷片进行除尘，除灰清洗剂选用硝酸清洗剂；
步骤四；水洗：将除尘后的氮化铝陶瓷片置于超声清洗机中震动清洗2～4分钟，然后进行多次纯水喷洗，并放置于室温下自然晾干；
步骤五；溅射TiCu金属层：将晾干后的氮化铝陶瓷片悬挂安装在专用挂具上，然后进行溅射TiCu金属层处理；
步骤六；微蚀处理：准备10g/L的过硫酸氢钾和含量为10％的硫酸，将过硫酸氢钾和硫酸在常温下对氮化铝陶瓷片上溅射的铜层进行表面微蚀；
步骤七；喷砂处理：选用2000目的磨料对氮化铝陶瓷片进行喷砂处理；
步骤八；匀胶显影曝光：喷砂处理后利用光刻胶在氮化铝陶瓷片上做出所需要的产品图形；
步骤九；固胶：对光刻胶进行烘烤固化；
步骤十；电镀镍金：对产品图形区域进行电镀镍金；
步骤十一；去胶：选用丙酮对产品图形区域浸泡，去除光刻胶；
步骤十二；蚀刻：利用蚀刻工艺去除图形区域以外的铜钛；
步骤十三；切割；对整个氮化铝陶瓷片进行切割；
步骤十四；检查；对切割后的氮化铝陶瓷片进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺，其特征在于，所述步骤二中无脂净脱脂剂可采用手工擦洗、浸泡、喷淋、超声清洗的方式对氮化铝陶瓷片进行除油处理，浸泡清洗过程中：氮化铝陶瓷片的浸泡时间为5-10分钟，无脂净脱脂剂与水的稀释比例为5：10，超声波清洗过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为3：8；手工擦洗过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为2：5；喷淋过程中：无脂净脱脂剂与水的稀释比例为3：5。
3.根据权利要求1所述的一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺，其特征在于，所述步骤五的溅射过程在常温下进行，溅射时间为20-30s。
4.根据权利要求1所述的一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺，其特征在于，所述步骤九中固胶的烘烤温度为110℃～130℃，烘烤时间为30-40min。
5.根据权利要求1所述的一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺，其特征在于，所述步骤十一中去除光刻胶的浸泡时间为5-10s。
6.根据权利要求1所述的一种用于氮化铝陶瓷片金属化电镀镍金的工艺，其特征在于，所述步骤四中水洗的温度均为30～40℃。
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