CN116180059B - 一种htcc基板化学镀挂具及使用其进行化学镀的方法 - Google Patents
一种htcc基板化学镀挂具及使用其进行化学镀的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116180059B CN116180059B CN202310476696.4A CN202310476696A CN116180059B CN 116180059 B CN116180059 B CN 116180059B CN 202310476696 A CN202310476696 A CN 202310476696A CN 116180059 B CN116180059 B CN 116180059B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- rod
- htcc
- plating
- cross rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 154
- SWPMTVXRLXPNDP-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohexene-1-carbaldehyde Chemical compound CC1=C(C=O)C(C)(C)CC(O)C1 SWPMTVXRLXPNDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 36
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 70
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 44
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 39
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 32
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 32
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 24
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 21
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 10
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 10
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 claims description 10
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 claims description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 claims description 9
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 3
- 101150003085 Pdcl gene Proteins 0.000 claims 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 36
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910002666 PdCl2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- MSNOMDLPLDYDME-UHFFFAOYSA-N gold nickel Chemical compound [Ni].[Au] MSNOMDLPLDYDME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1619—Apparatus for electroless plating
- C23C18/1628—Specific elements or parts of the apparatus
- C23C18/163—Supporting devices for articles to be coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
- C23C18/1851—Pretreatment of the material to be coated of surfaces of non-metallic or semiconducting in organic material
- C23C18/1872—Pretreatment of the material to be coated of surfaces of non-metallic or semiconducting in organic material by chemical pretreatment
- C23C18/1886—Multistep pretreatment
- C23C18/1893—Multistep pretreatment with use of organic or inorganic compounds other than metals, first
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
本发明提供了一种HTCC基板化学镀挂具及使用其进行化学镀的方法，所述HTCC基板化学镀挂具包括挂杆和基板固定架；所述基板固定架包括边框和基板固定杆；所述边框包括一条与水平方向平行的第一横杆和两条垂直于水平方向的纵杆，所述两条纵杆的顶端分别与第一横杆的两端连接；边框内还设置有多个平行于水平方向的基板固定杆，所述每个基板固定杆的两端分别与两条纵杆连接。本发明通过刚性基板挂具、距离控制杆的设计和化学镀方法的结合，效率高的同时能够获得均匀一致、附着良好的化学镀层，实现多品种、小批量氮化铝HTCC基板化学镀的高效高质量镀覆。
Description
技术领域
本发明属于多层微波陶瓷基板制造领域，涉及一种HTCC基板化学镀挂具及使用其进行化学镀的方法。
背景技术
随着电子整机系统朝着高密度、小型化、大功率、多功能化的趋势不断发展，封装基板的封装体积越来越小，而功率密度、散热能力、元器件集成密度、电传输性能等要求越来越高。氮化铝多层高温共烧陶瓷（HTCC高温共烧陶瓷：High Temperature co-firedCeramic）基板由于其优异的散热性能，在高功率密度封装领域有显著优势。但HTCC基板钨浆料表面无法直接键合和钎焊，通常需进行化学镀镍金，以满足后道的组装要求。为适应氮化铝HTCC基板具有多品种、小批量的特点，现有基板的外形尺寸差别较大，此外各类化学镀前处理、水洗、主镀槽等不同槽体尺寸各不相同，为实现不同尺寸的氮化铝HTCC基板的同时镀覆，目前主要采用金属丝穿绑的方式完成样品装挂，但单批装挂量少、生产效率低，且金属丝呈柔性、刚度不足，易出现基板之间互相遮挡、摩擦的问题，且氮化铝HTCC基板钨浆料图形不连续，布线密度很高，钨作为难熔金属，不具备自催化活性无法直接化学镀，常存在局部待镀图形处无法镀上的问题，化学镀难度很大。专利CN105200400A中公开了一种高温共烧陶瓷钨金属表面化学镀的方法，但工艺流程复杂，且在钨层与镍层之间增加了铜过渡层，即引入了新的界面，使得镀层界面结构更为复杂。随着铜层厚度的增加，层间的界面应力相应增大，易出现膜层附着不牢的失效风险。专利CN112323049B公布了一种高温共烧陶瓷钨浆料的二次金属化工艺，但所用的去氧化溶液为碱性氧化体系，且工艺温度偏高，工艺时间较长，由于氮化铝本身在碱性环境下易水解，在此条件下处理时，对氮化铝HTCC基板的侵蚀严重，故不适用于氮化铝HTCC基板的钨浆料去氧化。
对于小批量、多品种的氮化铝HTCC基板，如何设计能同时兼容各类氮化铝HTCC基板尺寸及不同槽体尺寸的通用夹具，降低基板之间的遮挡及摩擦，提高单批处理量、生产效率及产品质量，采用合适的化学镀工艺，在非连续的钨浆料表面沉积一层附着良好的化学镀镍层，实现不同尺寸氮化铝HTCC基板的同时镀覆，成为氮化铝HTCC基板研制过程中急需解决的难题。
发明内容
为解决现有技术存在的难题，本发明提供了一种HTCC基板化学镀挂具，包括挂杆和基板固定架；所述基板固定架包括边框和基板固定杆；所述边框包括一条与水平方向平行的第一横杆和两条垂直于水平方向的纵杆，所述两条纵杆的顶端分别与第一横杆的两端连接；边框内还设置有多个平行于水平方向的基板固定杆，所述每个基板固定杆的两端分别与两条纵杆连接；所述挂杆包括第二横杆和多个固定连接于第二横杆上的距离控制杆；距离控制杆上设置有多个挂钩组，每个挂钩组用来装挂第一横杆。
进一步地，所述基板固定杆上均匀地设置有多个基板装夹点，所述基板装夹点用于装夹HTCC基板。
进一步地，所述挂杆还包括设置于第二横杆两端的卡扣；所述卡扣与距离控制杆平行，卡扣与第二横杆为一体，卡扣用于实现HTCC基板化学镀挂具与化学镀设备移动架之间的装夹固定。
进一步地，所述距离控制杆垂直于水平方向，每个距离控制杆的长度相同且位于同一水平高度，每个距离控制杆的顶端与第二横杆相连，第二横杆与基板固定杆保持平行；距离控制杆沿第二横杆的中轴线对称分布。
进一步地，每个挂钩组中各包括多个挂钩且同个挂钩组中的挂钩位于同一水平高度。
还提供了一种使用HTCC基板化学镀挂具进行化学镀的方法，所述HTCC基板化学镀挂具为上述任一HTCC基板化学镀挂具，所述方法包括以下步骤：
（1）将HTCC基板装挂在HTCC基板化学镀挂具上；
（2）将步骤（1）中装挂HTCC基板后的化学镀挂具在温度为18℃～30℃的除油液中浸泡20分钟～30分钟，取出晾干，得到除油基板；
（3）将步骤（2）得到的除油基板在温度为45℃～55℃的钨活化液中浸泡1分钟～5分钟后取出用水冲洗干净，得到钨活化基板；
（4）将步骤（3）得到的钨活化基板在温度为18℃～30℃的酸浸液中浸泡1分钟～3分钟后取出用水冲洗干净，得到酸浸基板；
（5）将步骤（4）得到的酸浸基板在温度为18℃～30℃的钯活化液中浸泡1分钟～5分钟后取出用水冲洗干净，接着采用10%的稀盐酸溶液进行活化后浸，得到钯活化基板；
（6）将步骤（5）得到的钯活化基板在温度为78℃～85℃的化学镀镍溶液中施镀20分钟～25分钟，得到厚度为3.0微米～3.5微米的化学镀镍层；
化学镀过程中，化学镀液位位于第一横杆之上；化学镀液包括除油液、钨活化液、酸浸液、钯活化液和化学镀镍溶液；
所述钨活化液由双氧水、醋酸钠、醋酸和去离子水充分混合组成，其中每升钨活化液包括100毫升～300毫升双氧水、10g～30g醋酸钠、150毫升～350毫升醋酸，其余成分为去离子水；
所述酸浸液由盐酸和去离子水组成，其中每升酸浸液包括300毫升～500毫升质量百分比37%浓盐酸，其余成分为去离子水；
所述钯活化液由氯化钯、盐酸和去离子水组成，其中每升活化液中包括0.10g～0.25g PdCl2、1毫升～2.5毫升质量百分比37%浓盐酸，其余成分为去离子水。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
（1）通过刚性基板挂具的设计，满足不同尺寸氮化铝HTCC基板的装挂要求，极大程度地减少了基板之间的相互遮挡及摩擦；
（2）通过距离控制杆的设计，实现了基板挂具与镀槽液位之间的距离可调性，可同时兼容不同尺寸的化学镀槽体，有效提高了单批处理量及生产效率；
（3）通过弱酸性钨活化液体系，去除钨浆料表面氧化层的同时，工艺时间短的同时能够有效降低了钨活化液对氮化铝HTCC基板的腐蚀作用，通过稳定可控的化学镀方法，获得均匀一致、附着良好的化学镀层，实现多品种、小批量氮化铝HTCC基板化学镀的高效高质量镀覆；
（4）可推广应用于射频微波组件、先进封装基板制造等领域，有较高的应用价值和经济效益；
（5）刚性基板挂具、距离控制杆的设计和化学镀方法的结合，效率高的同时能够获得均匀一致、附着良好的化学镀层，实现多品种、小批量氮化铝HTCC基板化学镀的高效高质量镀覆。
附图说明
图1为本发明的实施例的氮化铝HTCC基板化学镀挂具整体结构示意图。
图2为本发明的实施例的氮化铝HTCC基板化学镀挂具的第二横杆结构示意图。
图3为本发明的实施例的氮化铝HTCC基板化学镀挂具的基板固定架结构示意图。
图4为本发明的实施例的氮化铝HTCC基板化学镀镍样品一局部放大图。
图5为本发明的实施例的氮化铝HTCC基板化学镀镍样品二局部放大图。
图6为本发明的实施例的氮化铝HTCC基板化学镀镍样品三局部放大图。
图7本发明的实施例的氮化铝HTCC基板焊盘拉力测量的实际测量图。
图8为本发明的实施例的氮化铝HTCC基板焊盘拉力测量示意图。
图9为本发明的实施例的氮化铝HTCC基板焊盘拉力测量的测量数据图。
附图标记说明：边框1、第一横杆1-1、纵杆1-2、基板固定杆2、基板装夹点3、第二横杆4、卡扣5、距离控制杆6、挂钩7、化学镀液8、氮化铝HTCC基板9、化学镀槽10。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
实施例1
如图1、图2和图3所示，本实施例提供了一种HTCC基板化学镀挂具，包括：挂杆和基板固定架。本实施例中的HTCC基板化学镀挂具为氮化铝HTCC基板9化学镀挂具。
所述基板固定架包括边框1、基板固定杆2。
所述边框1包括一条与水平方向平行的第一横杆1-1和两条垂直于水平方向的纵杆1-2，所述两条纵杆1-2的顶端分别与第一横杆1-1的两端连接；所述两条纵杆1-2长度相同。
边框1内还设置有多个平行于水平方向的基板固定杆2，所述基板固定杆2的两端分别与两条纵杆1-2连接；本实施例中所述基板固定杆2数量为两个。
所述纵杆1-2的长度范围为220mm～280mm，所述两条纵杆1-2之间的水平距离范围为220mm～ 260mm；
所述一个基板固定杆2与第一横杆1-1的水平高度差范围为70mm～90mm，另一个基板固定杆2与第一横杆1-1的水平高度差为150mm～170mm；
所述基板固定杆2上均匀地设置有多个基板装夹点3，优选地相邻基板装夹点3之间的距离范围为15mm～30mm，HTCC基板上的挂孔直接固定在所述基板装夹点3上，可装夹的氮化铝HTCC基板9厚度范围为0.25mm～3.50mm，可装夹的氮化铝HTCC基板9最大尺寸为80mm×80mm。
所述挂杆包括第二横杆4、设置于第二横杆4两端的卡扣5、多个固定连接于第二横杆4上的距离控制杆6。
优选地，所述卡扣5数量为两个，所述卡扣5与所述距离控制杆6平行，所述卡扣5与所述第二横杆4为一体，所述卡扣5可实现氮化铝HTCC基板9化学镀挂具与化学镀设备移动架之间的装夹固定；
所述距离控制杆6垂直于水平方向，所述每个距离控制杆6的长度相同且位于同一水平高度，所述每个距离控制杆6的顶端与第二横杆4连接，第二横杆4与基板固定杆2平行；所述距离控制杆6沿第二横杆4的中轴线对称分布。本实施例中，距离控制杆6的数量为2。
所述距离控制杆6的长度范围为50mm～ 60mm，所述距离控制杆6之间的水平距离范围为200mm～240mm。
所述距离控制杆6上设置有多个挂钩组，每个挂钩组中各包括多个挂钩7且同个挂钩组中的挂钩7位于同一水平高度。每个挂钩组用来装挂第一横杆1-1。本实施例中，距离控制杆6上设有两个挂钩组，每个挂钩组中各包括两个挂钩7且同个挂钩组中的两个挂钩7位于同一水平高度，第一个挂钩组中的两个挂钩7与所述第二横杆4的水平高度差范围为10mm～30mm，第二个挂钩组中的两个挂钩7与所述第二横杆4的水平高度差范围为40mm～60mm；
所述氮化铝HTCC基板9化学镀挂具可采用不锈钢、铜合金制备。
所述氮化铝HTCC基板9化学镀挂具均包有绝缘外套；
实施例2
本实施例提供了一种使用实施例1所述HTCC基板化学镀挂具进行化学镀的方法，包括以下步骤：
（1）将HTCC基板装挂在实施例1所述的HTCC基板化学镀挂具上。
（2）将步骤（1）中所述的装挂HTCC基板后的化学镀挂具在温度为18℃～30℃的除油液中浸泡20分钟～30分钟，取出晾干，得到除油基板；所述除油液为无水乙醇。
（3）将步骤（2）得到的除油基板，在温度为45℃～55℃的钨活化液中浸泡1分钟～5分钟，取出用水冲洗干净，得到钨活化基板。所述钨活化液由双氧水、醋酸钠、醋酸和去离子水充分混合组成，其中每升钨活化液包括100毫升～300毫升双氧水、10g～30g醋酸钠、150毫升～350毫升醋酸，其余成分为去离子水。
（4）将步骤（3）得到的钨活化基板，在温度为18℃～30℃的酸浸液中浸泡1分钟～3分钟，取出用水冲洗干净，得到酸浸基板。所述酸浸液由盐酸和去离子水组成，其中每升酸浸液包括300毫升～500毫升质量百分比37%浓盐酸，其余成分为去离子水。
（5）将步骤（4）得到的酸浸基板，在温度为18℃～30℃的钯活化液中浸泡1分钟～5分钟，取出用水冲洗干净，接着采用10%的稀盐酸溶液进行活化后浸，得到钯活化基板。所述钯活化液由氯化钯、盐酸和去离子水组成，其中每升活化液中包括0.10g～0.25g PdCl2、1毫升～2.5毫升质量百分比37%浓盐酸，其余成分为去离子水。
（6）将步骤（5）得到的钯活化基板，在温度为78℃～85℃的化学镀镍溶液中施镀20分钟～25分钟，得到厚度为3.0微米～3.5微米的化学镀镍层。所述化学镀镍溶液购自安美特化学有限公司，所述1升化学镀镍溶液由60毫升～80毫升 Nichem1127A（镍科美化学沉镍1127A）、200毫升～300毫升Nichem 1127B（镍科美化学沉镍 1127B）和去离子水充分混合组成。
具体地，化学镀过程中，化学镀槽10中的化学镀液位8位于第一横杆1-1之上。
具体地，化学镀过程中，所述边框1固定在所述挂钩7上，在不同的槽体内施镀时，通过装挂在所述多个挂钩组的挂钩7上来调节边框1的水平高度，确保所述基板固定杆2的顶端均需没入在化学镀液中。
所述化学镀液包括除油液、钨活化液、酸浸液、钯活化液和化学镀镍溶液。
最终得到的化学镀镍样品一，其实验条件为：
温度为24℃的除油液，浸泡时间为25分钟；
温度为50℃的钨活化液，浸泡时间为3分钟；其中每升钨活化液包括200毫升双氧水、20g醋酸钠、250毫升醋酸，其余成分为去离子水；
温度为24℃的酸浸液，浸泡时间为2分钟；其中每升酸浸液包括400毫升质量百分比37%浓盐酸，其余成分为去离子水；
温度为24℃的钯活化液，浸泡时间为3分钟；其中每升活化液中包括0.17g PdCl2、1.7毫升质量百分比37%浓盐酸，其余成分为去离子水；
温度为82℃的化学镀镍溶液，施镀时间为23分钟，得到厚度为3微米的化学镀镍层；所述1升化学镀镍溶液由70毫升 Nichem1127A、250毫升Nichem 1127B和去离子水充分混合组成。图4为样品一的局部放大图。
图5为最终得到的化学镀镍样品二，其实验条件为：
温度为18℃的除油液，浸泡时间为20分钟；
温度为45℃的钨活化液，浸泡时间为1分钟；其中每升钨活化液包括100毫升双氧水、10g醋酸钠、150毫升毫升醋酸，其余成分为去离子水；
温度为18℃的酸浸液，浸泡时间为1分钟；其中每升酸浸液包括300毫升质量百分比37%浓盐酸，其余成分为去离子水；
温度为18℃的钯活化液，浸泡时间为1分钟；其中每升活化液中包括0.10g PdCl2、1毫升毫升质量百分比37%浓盐酸，其余成分为去离子水；
温度为78℃的化学镀镍溶液，施镀时间为20分钟，得到厚度为3.3微米的化学镀镍层；所述1升化学镀镍溶液由60毫升 Nichem1127A、200毫升Nichem 1127B和去离子水充分混合组成。
图6为最终得到的化学镀镍样品三，其实验条件为：
温度为30℃的除油液，浸泡时间为30分钟；
温度为55℃的钨活化液，浸泡时间为5分钟；其中每升钨活化液包括300毫升双氧水、30g醋酸钠、350毫升醋酸，其余成分为去离子水；
温度为30℃的酸浸液，浸泡时间为3分钟；其中每升酸浸液包括500毫升质量百分比37%浓盐酸，其余成分为去离子水；
温度为30℃的钯活化液，浸泡时间为5分钟；其中每升活化液中包括0.25g PdCl2、2.5毫升质量百分比37%浓盐酸，其余成分为去离子水；
温度为85℃的化学镀镍溶液，施镀时间为25分钟，得到厚度为3.2微米的化学镀镍层；所述1升化学镀镍溶液由80毫升 Nichem1127A、300毫升Nichem 1127B和去离子水充分混合组成。
按照“GB/T17473.4-1998厚膜微电子技术用贵金属浆料测试方法-附着力测定”的要求，制备带有2mm×2mm标准焊盘的测试件，利用化学镀工艺沉积镍，之后将直径为0.8mm的镀锡铜丝用烙铁直接焊接到镀覆后的焊盘上，采用多功能拉力剪切力测试仪测试破坏性拉力，评价镀层及浆料的附着力。HTCC基板焊盘拉力测量示意图如图8所示，实际实施效果图如图7所示，HTCC基板焊盘拉力强度测量数据如图9所示。从实施例2中得到的化学镀镍样品一、二、三（样本二、三如图5和6所示，样本一、二、三上各有6个焊盘）的每个样品中各随机选取的三个焊盘进行拉力值测试，图9中的“1，2，3……9”即表示的是9个测试点。
本发明克服了现有技术中的缺点和不足，通过刚性基板挂具的设计，满足不同尺寸HTCC基板的装挂要求，极大程度地减少了基板之间的相互遮挡及摩擦。
通过距离控制杆的设计，实现了HTCC基板挂具与镀槽液位之间的距离可调性，可同时兼容不同尺寸的化学镀槽体，有效提高了单批处理量及生产效率。
通过稳定可控的化学镀方法，获得均匀一致、附着良好的化学镀层，实现多品种、小批量HTCC基板化学镀的高效高质量镀覆。
刚性基板挂具、距离控制杆的设计和化学镀方法的结合，效率高的同时能够获得均匀一致、附着良好的化学镀层，实现多品种、小批量HTCC基板化学镀的高效高质量镀覆。
本发明可应用于射频微波组件、先进封装基板制造等领域。
本发明使用的除油液为中性有机溶剂，可有效去除钨基板表面的油脂污染物，降低基板表面张力，提高浸润性。
本发明采用了由双氧水、醋酸钠、醋酸、去离子水组成的钨活化液，主要利用双氧水的氧化性，可在弱酸性氧化条件下，有效去除钨浆在高温固化过程中表面产生的氧化膜，提高镀层附着力，解决钨与镍之间的金属镀层附着力差的难题，同时有效降低钨活化液对氮化铝基板的侵蚀作用，保证基板性能。
本发明可在较为温和的条件下，实现钨金属表面氧化层的有效去除，保证钯自催化活性中心的高选择性吸附，解决了氮化铝HTCC钨金属与化学镀镍层之间附着力差的难题，即能够在不影响氮化铝HTCC基板基体性能的前提下，完成对钨金属表面的前处理，实现钨金属表面均匀一致、附着良好的镍层沉积。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (1)
1.一种使用HTCC基板化学镀挂具进行化学镀的方法，其特征在于，所述HTCC基板化学镀挂具包括挂杆和基板固定架；所述基板固定架包括边框(1)和基板固定杆(2)；所述边框(1)包括一条与水平方向平行的第一横杆(1-1)和两条垂直于水平方向的纵杆(1-2)，所述两条纵杆(1-2)的顶端分别与第一横杆(1-1)的两端连接；边框(1)内还设置有多个平行于水平方向的基板固定杆(2)，每个所述基板固定杆(2)的两端分别与两条纵杆(1-2)连接；所述挂杆包括第二横杆(4)和多个固定连接于第二横杆(4)上的距离控制杆(6)；距离控制杆(6)上设置有多个挂钩组，每个挂钩组用来装挂第一横杆(1-1)；所述基板固定杆(2)上均匀地设置有多个基板装夹点(3)，所述基板装夹点(3)用于装夹HTCC基板；所述挂杆还包括设置于第二横杆(4)两端的卡扣(5)；所述卡扣(5)与距离控制杆(6)平行，卡扣(5)与第二横杆(4)为一体，卡扣(5)用于实现HTCC基板化学镀挂具与化学镀设备移动架之间的装夹固定；所述距离控制杆(6)垂直于水平方向，每个距离控制杆(6)的长度相同且位于同一水平高度，每个距离控制杆(6)的顶端与第二横杆(4)相连，第二横杆(4)与基板固定杆(2)保持平行；距离控制杆(6)沿第二横杆(4)的中轴线对称分布；每个挂钩组中各包括多个挂钩(7)且同个挂钩组中的挂钩(7)位于同一水平高度；
所述方法包括以下步骤：
(1)将HTCC基板装挂在HTCC基板化学镀挂具上；
(2)将步骤(1)中装挂HTCC基板后的化学镀挂具在温度为18℃～30℃的除油液中浸泡20分钟～30分钟，取出晾干，得到除油基板；
(3)将步骤(2)得到的除油基板在温度为45℃～55℃的钨活化液中浸泡1分钟～5分钟后取出用水冲洗干净，得到钨活化基板；
(4)将步骤(3)得到的钨活化基板在温度为18℃～30℃的酸浸液中浸泡1分钟～3分钟后取出用水冲洗干净，得到酸浸基板；
(5)将步骤(4)得到的酸浸基板在温度为18℃～30℃的钯活化液中浸泡1分钟～5分钟后取出用水冲洗干净，接着采用10％的稀盐酸溶液进行活化，得到钯活化基板；
(6)将步骤(5)得到的钯活化基板在温度为78℃～85℃的化学镀镍溶液中施镀20分钟～25分钟，得到厚度为3.0微米～3.5微米的化学镀镍层；
化学镀过程中，化学镀液位(8)位于第一横杆(1-1)之上；化学镀液包括除油液、钨活化液、酸浸液、钯活化液和化学镀镍溶液；
所述钨活化液由双氧水、醋酸钠、醋酸和去离子水充分混合组成，其中每升钨活化液包括100毫升～300毫升双氧水、10g～30g醋酸钠、150毫升～350毫升醋酸，其余成分为去离子水；
所述酸浸液由盐酸和去离子水组成，其中每升酸浸液包括300毫升～500毫升质量百分比37％浓盐酸，其余成分为去离子水；
所述钯活化液由氯化钯、盐酸和去离子水组成，其中每升活化液中包括0.10g～0.25gPdCl2、1毫升～2.5毫升质量百分比37％浓盐酸，其余成分为去离子水。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310476696.4A CN116180059B (zh) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 一种htcc基板化学镀挂具及使用其进行化学镀的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310476696.4A CN116180059B (zh) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 一种htcc基板化学镀挂具及使用其进行化学镀的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116180059A CN116180059A (zh) | 2023-05-30 |
| CN116180059B true CN116180059B (zh) | 2024-03-19 |
Family
ID=86433088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310476696.4A Active CN116180059B (zh) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 一种htcc基板化学镀挂具及使用其进行化学镀的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116180059B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202017049U (zh) * | 2011-04-12 | 2011-10-26 | 哈尔滨理工大学 | 化学镀夹具 |
| CN107287581A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-10-24 | 安徽达胜电子有限公司 | 一种沉铜挂篮及包括沉铜挂篮的运送装置 |
| CN110724940A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-24 | 中电国基南方集团有限公司 | 一种低温共烧陶瓷基板化学镀镍钯金工艺方法 |
| CN212388138U (zh) * | 2020-06-10 | 2021-01-22 | 上海太同电镀有限公司 | 一种可调节的电镀挂具 |
| CN113463071A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-10-01 | 中国电子科技集团公司第四十三研究所 | 化镀方法 |
| CN214782240U (zh) * | 2021-05-08 | 2021-11-19 | 西安宏盾新材料科技有限公司 | 用于氮化铝陶瓷覆铜板的电镀挂具 |
| CN214991982U (zh) * | 2021-06-02 | 2021-12-03 | 南京东晨电镀科技有限公司 | 一种便于拆卸的电镀挂具 |
| CN217026121U (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-22 | 襄阳旭威特汽车零部件有限公司 | 一种可调节挂杆间距的挂具 |
| CN217922407U (zh) * | 2022-07-26 | 2022-11-29 | 宁波益众金属制品有限公司 | 一种电镀挂具用吊钩结构 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101282177B1 (ko) * | 2008-09-09 | 2013-07-04 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 티탄계 금속, 텅스텐계 금속, 티탄-텅스텐계 금속 또는 그것들의 질화물의 에칭액 |
| JP5917346B2 (ja) * | 2012-09-07 | 2016-05-11 | 株式会社東芝 | エッチング方法、およびエッチング装置 |
-
2023
- 2023-04-28 CN CN202310476696.4A patent/CN116180059B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202017049U (zh) * | 2011-04-12 | 2011-10-26 | 哈尔滨理工大学 | 化学镀夹具 |
| CN107287581A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-10-24 | 安徽达胜电子有限公司 | 一种沉铜挂篮及包括沉铜挂篮的运送装置 |
| CN110724940A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-24 | 中电国基南方集团有限公司 | 一种低温共烧陶瓷基板化学镀镍钯金工艺方法 |
| CN212388138U (zh) * | 2020-06-10 | 2021-01-22 | 上海太同电镀有限公司 | 一种可调节的电镀挂具 |
| CN214782240U (zh) * | 2021-05-08 | 2021-11-19 | 西安宏盾新材料科技有限公司 | 用于氮化铝陶瓷覆铜板的电镀挂具 |
| CN214991982U (zh) * | 2021-06-02 | 2021-12-03 | 南京东晨电镀科技有限公司 | 一种便于拆卸的电镀挂具 |
| CN113463071A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-10-01 | 中国电子科技集团公司第四十三研究所 | 化镀方法 |
| CN217026121U (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-22 | 襄阳旭威特汽车零部件有限公司 | 一种可调节挂杆间距的挂具 |
| CN217922407U (zh) * | 2022-07-26 | 2022-11-29 | 宁波益众金属制品有限公司 | 一种电镀挂具用吊钩结构 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 氮化铝多层共烧陶瓷基板的化学镀镍钯金技术;张静波;牛通;崔凯;胡永芳;王从香;;电子机械工程(第01期);第42-50页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116180059A (zh) | 2023-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102206098B (zh) | 一种陶瓷覆铜基板及其制备方法 | |
| CN111334795B (zh) | 一种金刚石铝复合材料表面镀覆工艺 | |
| CN112376098B (zh) | 一种钼铜合金表面电镀的方法 | |
| EP0680523B1 (en) | Preparation of alumina ceramic surfaces for electroless and electrochemical metal deposition | |
| JP5755231B2 (ja) | 錫及び錫合金の無電解めっき法 | |
| KR20060063778A (ko) | 배선 기판의 패드 구조 및 배선 기판 | |
| CN116180059B (zh) | 一种htcc基板化学镀挂具及使用其进行化学镀的方法 | |
| CN108866548B (zh) | 一种金属镀层及其制备方法和应用 | |
| KR101184875B1 (ko) | 전기 접속단자 구조체 및 이의 제조방법 | |
| JP5843249B2 (ja) | 無電解パラジウムめっき又は無電解パラジウム合金めっきの前処理用活性化液 | |
| CN107254679B (zh) | 一种改善低温共烧陶瓷基板可焊性的工艺方法 | |
| JPH03124091A (ja) | 厚膜印刷基板の製造方法 | |
| JP2000252380A (ja) | はんだ接続用パッドおよびそのはんだ接続用パッドを用いた半導体搭載用基板 | |
| JP2005317729A (ja) | 接続端子、その接続端子を用いた半導体パッケージ及び半導体パッケージの製造方法 | |
| JP3567539B2 (ja) | 電子部品用基板及びその製造方法 | |
| US6533849B1 (en) | Electroless gold plated electronic components and method of producing the same | |
| JP2015017296A (ja) | 無電解めっき方法 | |
| JPH05148658A (ja) | 無電解錫めつき方法 | |
| JP7061247B1 (ja) | ニッケル電解めっき皮膜及びめっき構造体 | |
| Zheng et al. | Study on the pre-tinned effect in the electroless tin plating process | |
| JP2003286578A (ja) | めっき前処理法及びめっき皮膜を有する複合材 | |
| Fang | Bondability & solderability of neutral electroless gold | |
| CN115261829A (zh) | 激光活化后金属镀方法、复合材料及其应用 | |
| JP3914832B2 (ja) | 配線基板の製造方法 | |
| JPS60187090A (ja) | セラミツク基板への部分厚付け金被覆方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |