CN116377533A - 一种基于电子基板的局部镀金方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电镀金技术领域,具体涉及到一种基于电子基板的局部镀金方法。本申请的一种基于电子基板的局部镀金方法,通过S1、对基板进行电镀前处理;S2、使用脉冲激光对镀金区进行扫描,并调整合适的电镀参数;S3、监控镀金区的金层厚度,当达到目标厚度后停止电镀及扫描,实现利用激光电镀有效增加电镀速率,对需要金层厚度大的区域进行激光脉冲扫描,而金层厚度小的区域进行正常的电镀,从而获得不同位置的不同金层厚度电镀,减少电镀成本,减少环境污染。本发明的镀金方法简单,便于控制。

Description

一种基于电子基板的局部镀金方法
技术领域
本发明涉及电镀金技术领域,具体涉及到一种基于电子基板的局部镀金方法。
背景技术
电子基板是半导体芯片封装的载体,搭载电子元器件的支撑,构成电子电路的基盘,按其结构可分为普通基板、印制电路板、模块基板等几大类。其中按材料分为陶瓷基板,塑料基板,金属基板,封装基板是Substrate(简称SUB)。基板可为芯片提供电连接、保护、支撑、散热、组装等功效,以实现多引脚化,缩小封装产品体积、改善电性能及散热性、超高密度或多芯片模块化的目的。
而基板的金属化除了提供导电的通路之外,外层镀镍镀金是为了保护焊接界面不被氧化,同时增加表面的电导率并提供能够进行线焊和锡焊元器件贴装的金属化层。但在实际使用中存在以下问题:1、基板表面全部裸露导体的区域电镀金,使基板消耗金等贵金属量大,电镀成本高;2、表面全部电镀金并非是环保电镀工艺,对环境的污染大。3、一般地,希望用于线焊位置的金层厚度较大(≥1.3μm)以方便压金丝;而用于焊芯片的位置的金层厚度较小(0.1~0.3μm)以避免焊料和金层之间的金脆现象,但目前关于封装基板不同位置的不同金层制备的方法鲜有报道。
且目前对待电镀镍金构件进行局部电镀的方法中,通常使用诸如遮蔽胶带、橡皮绝缘体和聚合物抗蚀剂的材料遮蔽待电镀构件中拟不被电镀的区域,再实施电镀,从而实现局部区域电镀。然而,因为遮蔽的方法难以对电镀构件的微小区域进行不同厚度金层电镀。而且工艺中涉及到光刻胶涂覆,光刻胶显影刻蚀以及后续的光刻胶去除,使工艺复杂。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种基于电子基板的局部镀金方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种基于电子基板的局部镀金方法,包括以下方法:
S1、对基板进行电镀前处理;
S2、使用脉冲激光对镀金区进行扫描,并调整合适的电镀参数;
S3、监控镀金区的金层厚度,当达到目标厚度后停止电镀及扫描。
进一步的,步骤S1中对基板进行电镀前处理包括清洗、活化中的一种或多种方式。
进一步的,清洗包括以碱清洗液进行清洗,所述活化包括以8%稀硫酸活化表面。
进一步的,步骤S2前还包括对所述基板所有导电区域正常电镀100~200nm的金层。
进一步的,步骤S2包括选用大约500nm波长的氩离子激光器,并选择适宜的激光脉冲参数进行激光脉冲扫描。
进一步的,激光脉冲参数包括扫描速度、Q频、脉宽、光斑、功率中的一种或多种。
进一步的,扫描速度为800mm/s~2500mm/s;Q频为200KHZ;脉宽为220ns-500ns;光斑直径为0.05mm;功率为25%-40%。
进一步的,步骤S2还包括对厚金区进行重复扫描,直至金层厚度到达目标厚度;对薄金层区不扫描。
进一步的,厚金区的金层的厚度为1~2μm;所述薄金层的厚度为0.3~0.5μm。
进一步的,还包括刻蚀基板表面薄金层,把整个基板浸在合适的刻蚀液中,通过刻蚀浓度和时间来控制金的刻蚀厚度。
本发明的有益效果:由上述对本发明的描述可知,与现有技术相比,本发明的一种基于电子基板的局部镀金方法,通过S1、对基板进行电镀前处理;
S2、使用脉冲激光对镀金区进行扫描,并调整合适的电镀参数;S3、监控镀金区的金层厚度,当达到目标厚度后停止电镀及扫描,实现利用激光电镀有效增加电镀速率,对需要金层厚度大的区域进行激光脉冲扫描,而金层厚度小的区域进行正常的电镀,从而获得不同位置的不同金层厚度电镀,减少电镀成本,减少环境污染。本发明的镀金方法简单,便于控制。
附图说明
图1为本发明优选实施例一中一种基于电子基板的局部镀厚金方法的流程图;
图2为本发明优选实施例二中一种基于电子基板的局部镀金方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
激光电镀是目前涌现出来的一种新型电镀手段。激光是能量密度很高的热源,而且具有很好的方向性、单色性和相干性。激光电镀是以高密度激光束照射待处理样品表面,造成局部温升和微区搅拌,从而诱发或增强辐照区的化学反应,引起液体物质的分解,并在固体表面沉积出反应生成物。激光电镀使电化学反应大大增强,电镀速率提高二至三个数量级,空间分辨率可以达到微米量级,实现激光直写精密电镀。激光电镀的优良性能已愈来愈引起人们的重视。因此该发明利用激光电镀能有效增加电镀速率的特性,对需要金层厚度大的区域进行激光脉冲扫描,而金层厚度小的区域进行正常的电镀,这样可获得不同位置的不同金层厚度电镀。这样可以利用激光电镀大大增强电镀速率的特点在局部镀厚金处产生较厚的镀金层,虽然其他导电区域也会有上百纳米的金层,最后可以把整个基板浸在合适的刻蚀液中,去除非镀金区域的不需要的金层。
实施例一
参照图1所示,本发明的优选实施例,一种基于电子基板的局部镀厚金方法,包括以下方法:
S1、对基板进行电镀前处理;
其对基板进行电镀前处理包括清洗、活化等,清洗包括以碱清洗液进行清洗,所述活化包括以8%稀硫酸活化表面;接着对所述基板所有导电区域正常电镀100~200nm的金层。
S2、使用脉冲激光对镀金区进行扫描,并调整合适的电镀参数;
即选用大约500nm波长的氩离子激光器,并根据薄厚金比例及正常电镀速度选择适宜的激光脉冲参数对对厚金区进行激光脉冲扫描,薄金区域无激光脉冲扫描。该激光脉冲参数包括扫描速度、Q频、脉宽、光斑、功率等。
即厚金扫描速度为1000mm/s;Q频为200KHZ;厚金脉宽为450ns,光斑直径为0.05mm;厚金功率为38%。
S3、监控镀金区的金层厚度,当达到目标厚度后停止电镀及扫描。
即对厚金区进行重复扫描,直至金层厚度到达目标厚度后停止电镀及扫描。其中该厚金区的金的厚度为1~2μm;所述薄金层的厚度为0.3~0.5μm。
实施例二
参照图2所示,一种基于电子基板的局部镀金方法,包括以下方法:
S1、对基板进行电镀前处理;
其对基板进行电镀前处理包括清洗、活化等,清洗包括以碱清洗液进行清洗,所述活化包括以8%稀硫酸活化表面;接着对所述基板所有导电区域正常电镀100~200nm的金层。
S2、使用脉冲激光对镀金区进行扫描,并调整合适的电镀参数;
即选用大约500nm波长的氩离子激光器,并选择适宜的激光脉冲参数对对镀金区进行激光脉冲扫描,非镀金区域无激光脉冲扫描。该激光脉冲参数包括扫描速度、Q频、脉宽、光斑、功率等。
即所述扫描速度为2100mm/s;Q频为200KHZ;脉宽为300ns;光斑直径为0.05mm;功率为26%。
S3、监控镀金区的金层厚度,当达到目标厚度后停止电镀及扫描;
即对厚金区进行重复扫描,直至金层厚度到达目标厚度后停止电镀及扫描。
S4、利用刻蚀液刻蚀基板表面薄金层;
即把整个基板浸在合适的刻蚀液中,通过刻蚀浓度和时间来控制金的刻蚀厚度;并将薄金层完全去除干净,控制厚金层厚度直至满足要求。
本发明通过激光电镀增加电镀速度的方法带来的好处是只在需要的位置局部镀金,减少电镀成本,减少环境污染。
本发明涉及一种用以选择性地对待电镀构件的预定区域进行电镀的局部电镀方法,能够对待电镀构件的微小区域进行电镀,该方法将具有处于特定范围中的强度的激光束投射到要进行金属电镀的选定区域上并加热该区域。通过将激光束投射到待金属电镀的选定区域上,该选定区域被局部加热,电镀速率得以提高,从而允许在选定区域上的局部电镀。其主要使用氩离子激光束源作为激光束源,该激光束源具有被金属吸收的大约500nm波长的氩离子激光,其适合用于局部加热待电镀的金属构件并且能够产生高产量。
这种激光电镀方法将激光束集中在微小区域上,以便局部地投射激光束,因此能够对待电镀构件的微小区域进行电镀。
在不出现冲突的前提下,本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
可以理解,本发明是通过一些实施例进行描述的,本领域技术人员知悉的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种基于电子基板的局部镀金方法,其特征在于,包括以下方法:
S1、对基板进行电镀前处理;
S2、使用脉冲激光对镀金区进行扫描,并调整合适的电镀参数;
S3、监控镀金区的金层厚度,当达到目标厚度后停止电镀及扫描。
2.根据权利要求1所述的基于电子基板的局部镀金方法,其特征在于:所述步骤S1中对基板进行电镀前处理包括清洗、活化中的一种或多种方式。
3.根据权利要求2所述的基于电子基板的局部镀金方法,其特征在于:所述清洗包括以碱清洗液进行清洗,所述活化包括以8%稀硫酸活化表面。
4.根据权利要求1所述的基于电子基板的局部镀金方法,其特征在于:所述步骤S2前还包括对所述基板所有导电区域正常电镀100~200nm的金层。
5.根据权利要求1所述的基于电子基板的局部镀金方法,其特征在于:所述步骤S2包括选用大约500nm波长的氩离子激光器,并选择适宜的激光脉冲参数进行激光脉冲扫描。
6.根据权利要求5所述的基于电子基板的局部镀金方法,其特征在于:所述激光脉冲参数包括扫描速度、Q频、脉宽、光斑、功率中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的基于电子基板的局部镀金方法,其特征在于:所述扫描速度为800mm/s~2500mm/s;Q频为200KHZ;脉宽为220ns-500ns;光斑直径为0.05mm;功率为25%-40%。
8.根据权利要求1所述的基于电子基板的局部镀金方法,其特征在于:所述步骤S2还包括对厚金区进行重复扫描,直至金层厚度到达目标厚度;对薄金层区不扫描。
9.根据权利要求8所述的基于电子基板的局部镀金方法,其特征在于:所述厚金区的金层的厚度为1~2μm;所述薄金层的厚度为0.3~0.5μm。
10.根据权利要求1所述的基于电子基板的局部镀金方法,其特征在于:还包括刻蚀基板表面薄金层,把整个基板浸在合适的刻蚀液中,通过刻蚀浓度和时间来控制金的刻蚀厚度。
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