DE112019006179T5 - Ceramic package and method of plating ceramic substrate - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung stellt ein Keramikgehäuse in einer Form bereit, in der ein Keramiksubstrat, eine Metallisierungsschicht, eine erste Plattierungsschicht, eine zweite Plattierungsschicht und eine dritte Plattierungsschicht nacheinander gestapelt sind, wobei die Metallisierungsschicht Molybdän und Mangan enthält, die erste Plattierungsschicht Nickel enthält und die zweite Plattierungsschicht und die dritte Plattierungsschicht jeweils Silber enthalten, und wobei die zweite Plattierungsschicht eine Dicke von 0,5 bis 3 µm aufweist, und wobei die zweite Plattierungsschicht unter Verwendung einer Plattierungslösung mit einer niedrigeren Silberkonzentration als die dritte Plattierungsschicht hergestellt wird und bei einem höheren Strom als die dritte Plattierungsschicht hergestellt wird.The present invention provides a ceramic package in a form in which a ceramic substrate, a plating layer, a first plating layer, a second plating layer and a third plating layer are sequentially stacked, the plating layer containing molybdenum and manganese, the first plating layer containing nickel and the second The plating layer and the third plating layer each contain silver, and the second plating layer has a thickness of 0.5 to 3 µm, and the second plating layer is formed using a plating solution having a silver concentration lower than that of the third plating layer and at a current higher than the third plating layer is produced.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Keramikgehäuse und ein Verfahren zum Plattieren eines Keramiksubstrats.The present invention relates to a ceramic package and a method of plating a ceramic substrate.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL STATE OF THE ART
In der Automobilindustrie werden hitzebeständige Materialien wie Keramik auf viele Teile aufgebracht, einschließlich Verschleißkissen, die mit Metallteilen verbunden werden. Darüber hinaus wird Keramik in verschiedenen elektrischen und elektronischen Komponenten, wie etwa Stromnetzrohren, Vakuumunterbrechern, Halbleiterbaueinheiten, mehrschichtigen Substraten, Kugelgitteranordnungen, Leistungsverlustbaueinheiten und Sensorbaueinheiten verwendet. Ein Nachteil besteht jedoch darin, dass es schwierig ist, Keramik mit Metallen zu verbinden. Daher wurde typischerweise die Oberfläche einer Keramik metallisiert, um mit einem Metall verbunden zu werden.In the automotive industry, refractory materials such as ceramics are applied to many parts, including wear pads that are bonded to metal parts. In addition, ceramics are used in various electrical and electronic components such as power pipes, vacuum interrupters, semiconductor packages, multilayer substrates, ball grid assemblies, power dissipation packages, and sensor packages. However, one disadvantage is that it is difficult to bond ceramics to metals. Therefore, the surface of a ceramic has typically been metallized to be bonded to a metal.
Insbesondere offenbart das
Zusätzlich offenbart die koreanische Offenlegung Nr. 2015-0135155 (Patentdokument 2) ein Verfahren zum Versiegeln, wobei das Verfahren die Schritte Anordnen einer Molybdän enthaltenden Metallisierungsschicht auf einen Abschnitt einer Aluminiumoxidkomponente, Anordnen einer Nickel enthaltenden Plattierungsschicht und eines Schmelzpunktinhibitors auf der Metallisierungsschicht durch Siebdruck, Sintern der Plattierungsschicht bei einer Temperatur von weniger als 1.000 °C, um eine Metallbarriereschicht zu bilden, und Verbinden des Abschnitts der Aluminiumoxidkomponente mit einer nickelhaltigen Metallkomponente durch Hartlöten durch die Metallisierungsschicht und die Metallbarriereschicht beinhaltet. Wie jedoch in Patentdokument 2 offenbart ist, besteht, wenn eine Metallisierungsschicht auf einem Keramiksubstrat angeordnet ist und dann eine Nickel enthaltende Plattierungsschicht auf der Metallisierungsschicht angeordnet wird, wenn sich zwischen der Metallisierungsschicht und der Plattierungsschicht Fremdsubstanzen befinden, ein Problem darin, dass ein Blasenphänomen auftritt, bei dem die Plattierungsschicht während des Hartlötens aufgrund der Fremdstoffe von der Metallisierungsschicht abgelöst wird.In addition, Korean Laid-Open No. 2015-0135155 (Patent Document 2) discloses a method of sealing, the method comprising the steps of arranging a metallization layer containing molybdenum on a portion of an alumina component, arranging a nickel-containing plating layer and a melting point inhibitor on the metallization layer by screen printing, sintering the plating layer at a temperature less than 1,000 ° C to form a metal barrier layer and joining the portion of the alumina component to a nickel-containing metal component by brazing through the metallization layer and the metal barrier layer. However, as disclosed in Patent Document 2, when a plating layer is arranged on a ceramic substrate and then a plating layer containing nickel is arranged on the plating layer, if there are foreign substances between the plating layer and the plating layer, there is a problem that a bubble phenomenon occurs. in which the plating layer is peeled off from the plating layer during brazing due to the foreign matter.
Daher besteht Forschungs- und Entwicklungsbedarf für ein Verfahren zum Plattieren eines Keramiksubstrats, bei dem während des Hartlötens weniger Blasen zwischen einer Metallisierungsschicht und einer Plattierungsschicht auftreten und die Bindungsfestigkeit zwischen der Metallisierungsschicht und der Plattierungsschicht ausgezeichnet ist.Therefore, there is a need for research and development of a method of plating a ceramic substrate in which bubbles less occur between a plating layer and a plating layer during brazing and the bonding strength between the plating layer and the plating layer is excellent.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
TECHNISCHES PROBLEMTECHNICAL PROBLEM
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Plattieren eines Keramiksubstrats und ein durch dieses hergestelltes Keramikgehäuse bereit, wobei ein Blasenphänomen, bei dem sich eine Plattierungsschicht ablöst, verursacht durch eine starke Bindungsfestigkeit zwischen einer Metallisierungsschicht und der Plattierungsschicht, weniger häufig auftritt und die Plattierungsschicht auf eine gleichmäßige Dicke plattiert wird.One aspect of the present invention provides a method of plating a ceramic substrate and a ceramic package made thereby, wherein a bubble phenomenon in which a plating layer peeled off caused by strong bonding strength between a plating layer and the plating layer occurs less frequently and the plating layer occurs plated to a uniform thickness.
TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Keramikgehäuse in einer Form bereitgestellt, in der ein Keramiksubstrat, eine Metallisierungsschicht, eine erste Plattierungsschicht, eine zweite Plattierungsschicht und eine dritte Plattierungsschicht nacheinander gestapelt sind, wobei die Metallisierungsschicht Molybdän und Mangan enthält, die erste Plattierungsschicht Nickel enthält und die zweite Plattierungsschicht und die dritte Plattierungsschicht jeweils Silber enthalten, und wobei die zweite Plattierungsschicht eine Dicke von 0,5 bis 3 µm aufweist, und wobei die zweite Plattierungsschicht unter Verwendung einer Plattierungslösung mit einer niedrigeren Silberkonzentration und einem höheren Strom als in der dritten Plattierungsschicht hergestellt wird.According to one aspect of the present invention, there is provided a ceramic package in a form in which a ceramic substrate, a plating layer, a first plating layer, a second plating layer and a third plating layer are sequentially stacked, the plating layer containing molybdenum and manganese, the first plating layer containing nickel and the second plating layer and the third plating layer each contain silver, and wherein the second plating layer has a thickness of 0.5 to 3 µm, and wherein the second plating layer is made using a plating solution having a lower silver concentration and a higher current than the third plating layer will be produced.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Plattieren eines Keramiksubstrats bereitgestellt, wobei das Verfahren Ausbilden einer Metallisierungsschicht, die Molybdän und Mangan enthält, auf einem Keramiksubstrat, einen ersten Plattierungsschritt des Ausbildens einer ersten Plattierungsschicht, die Nickel enthält, auf der Metallisierungsschicht, einen zweiten Plattierungsschritt des Ausbildens einer zweiten Plattierungsschicht, die Silber enthält, auf der ersten Plattierungsschicht und einen dritten Plattierungsschritt des Ausbildens einer dritten Plattierungsschicht, die Silber enthält, auf der zweiten Plattierungsschicht beinhaltet, wobei der zweite Plattierungsschritt bei einem höheren Strom als der dritte Plattierungsschritt durchgeführt wird und eine Plattierungslösung in dem zweiten Plattierungsschritt eine niedrigere Silberkonzentration als eine Plattierungslösung in dem dritten Plattierungsschritt aufweist.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of plating a ceramic substrate, the method forming a plating layer containing molybdenum and manganese on a ceramic substrate, a first plating step of forming a first plating layer containing nickel on the plating layer, a second plating step of forming a second plating layer containing silver on the first plating layer and a third plating step of forming a third plating layer containing silver on the second plating layer, the second plating step being performed at a higher current than the third plating step and a plating solution in the second plating step has a lower silver concentration than a plating solution in the third plating step.
VORTEILHAFTE WIRKUNGENBENEFICIAL EFFECTS
Ein Verfahren zum Plattieren eines Keramiksubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Auftreten von Blasen unterdrücken, die zwischen einer Metallisierungsschicht und einer Plattierungsschicht erzeugt werden, und kann die Plattierungsschicht mit einer gleichmäßigen Dicke ausbilden.A method of plating a ceramic substrate according to the present invention can suppress the occurrence of bubbles generated between a plating layer and a plating layer, and can form the plating layer with a uniform thickness.
Zusätzlich beinhaltet ein Keramikgehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung eine Plattierungsschicht mit einer gleichmäßigen Dicke und weist eine starke Bindungsfestigkeit zwischen einer Metallisierungsschicht und der Plattierungsschicht auf, sodass ein Vorteil darin liegt, dass ein Phänomen, bei dem sich die Plattierungsschicht ablöst, weniger häufig auftritt.In addition, a ceramic package according to the present invention includes a plating layer having a uniform thickness and has strong bonding strength between a plating layer and the plating layer, so that there is an advantage that a phenomenon in which the plating layer is peeled off occurs less frequently.
BESTE ART UND WEISE DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung ausführlich beschrieben.In the following, the present invention will be described in detail.
KeramikgehäuseCeramic case
Ein Keramikgehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung liegt in einer Form vor, in der ein Keramiksubstrat, eine Metallisierungsschicht, eine erste Plattierungsschicht, eine zweite Plattierungsschicht und eine dritte Plattierungsschicht nacheinander gestapelt sind.A ceramic package according to the present invention is in a form in which a ceramic substrate, a plating layer, a first plating layer, a second plating layer, and a third plating layer are sequentially stacked.
KeramiksubstratCeramic substrate
Das Keramiksubstrat ist nicht besonders eingeschränkt, solange es typischerweise als Material für ein Gehäuse verwendet wird. Insbesondere kann das Keramiksubstrat eine elektrisch isolierende Keramik beinhalten. Genauer kann das Keramiksubstrat Aluminiumoxid, Yttria, Zirkonia, mit Yttria stabilisiertes Zirkonia, Yttrium-Aluminium-Granat, Magnesia-Aluminiumoxid-Spinell oder Yttrium-Aluminat-Perowskit beinhalten.The ceramic substrate is not particularly limited as long as it is typically used as a material for a case. In particular, the ceramic substrate can contain an electrically insulating ceramic. More specifically, the ceramic substrate may include alumina, yttria, zirconia, yttria stabilized zirconia, yttria-aluminum garnet, magnesia-alumina spinel, or yttria-aluminate perovskite.
MetallisierungsschichtMetallization layer
Die Metallisierungsschicht ist auf dem Keramiksubstrat ausgebildet, um als Zwischenvernetzungsmittel zwischen einer Keramik und einem Metall zu dienen, und weist leitende Eigenschaften auf und hat somit den Effekt, das Plattieren zu ermöglichen.The metallization layer is formed on the ceramic substrate to serve as an intermediate crosslinking agent between a ceramic and a metal, and has conductive properties and thus has the effect of enabling plating.
Die Metallisierungsschicht enthält Molybdän und Mangan. Zusätzlich kann die Metallisierungsschicht ferner ein oder mehrere Metalle enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wolfram, Niob und Tantal besteht.The metallization layer contains molybdenum and manganese. In addition, the metallization layer can further contain one or more metals selected from the group consisting of tungsten, niobium and tantalum.
Die Dicke der Metallisierungsschicht kann 10 bis 50 µm betragen und kann beispielsweise 15 bis 40 µm betragen. Wenn die Dicke der Metallisierungsschicht im obigen Bereich liegt, unterstützt die Metallisierungsschicht die Bindung zwischen dem Keramiksubstrat und einem heterogenen Material, und das Erreichen einer geeigneten Bindungsfestigkeit, eines geeigneten Vakuumgrades und einer geeigneten Leitfähigkeit wird bewirkt.The thickness of the metallization layer can be 10 to 50 μm and can be, for example, 15 to 40 μm. When the thickness of the metallization layer is in the above range, the metallization layer assists the bonding between the ceramic substrate and a heterogeneous material, and a suitable bonding strength, vacuum degree and conductivity are achieved.
Erste PlattierungsschichtFirst layer of cladding
Die erste Plattierungsschicht ist auf der Metallisierungsschicht ausgebildet und dient dazu, die Bindungsfestigkeit zwischen der Metallisierungsschicht und der zweiten Plattierungsschicht zu verbessern und das Auftreten eines Problems zu verringern, bei dem der Wärmeausdehnungskoeffizient (coefficient of thermal expansion - CTE) der Metallisierungsschicht und der zweiten Plattierungsschicht nicht gleich sind.The first clad layer is formed on the metallization layer and serves to improve the bonding strength between the metallization layer and the second clad layer and to reduce the occurrence of a problem in which the coefficient of thermal expansion (CTE) of the metallization layer and the second clad layer does not occur are the same.
Die erste Plattierungsschicht enthält Nickel. Zusätzlich kann die erste Plattierungsschicht ferner ein oder mehrere Metalle enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Kobalt, Chrom, Bor, Phosphor, Zink, Zinn und Eisen besteht.The first plating layer contains nickel. In addition, the first plating layer can further contain one or more metals selected from the group consisting of cobalt, chromium, boron, phosphorus, zinc, tin, and iron.
Die Dicke der ersten Plattierungsschicht kann 1 bis 20 µm betragen und kann beispielsweise 2 bis 10 µm betragen. Wenn die Dicke der ersten Plattierungsschicht im obigen Bereich liegt, wird eine gute Nickelplattierungsschicht (erste Plattierungsschicht) mit ausgezeichneter Bindungsfestigkeit und ohne optische Mängel ausgebildet, und eine Verhinderung der Korrosion der Metallisierungsschicht wird bewirkt.The thickness of the first clad layer can be 1 to 20 µm and can be, for example, 2 to 10 µm. When the thickness of the first plating layer is in the above range, a good nickel plating layer (first plating layer) excellent in bonding strength and free from optical defects is formed, and prevention of corrosion of the plating layer is effected.
Zweite PlattierungsschichtSecond plating layer
Die zweite Plattierungsschicht ist auf der ersten Plattierungsschicht ausgebildet und dient dazu, die Bindungsfestigkeit zwischen der ersten Plattierungsschicht und der dritten Plattierungsschicht zu erhöhen.The second clad layer is formed on the first clad layer and serves to increase the bonding strength between the first clad layer and the third clad layer.
Die zweite Plattierungsschicht enthält Silber. Zusätzlich kann die zweite Plattierungsschicht ferner ein oder mehrere Metalle enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Gold, Platin, Wismut, Kobalt, Nickel, Indium und Zinn besteht.The second plating layer contains silver. Additionally, the second plating layer can further include one or more metals selected from the group consisting of gold, platinum, bismuth, cobalt, nickel, indium, and tin.
Die Dicke der zweiten Plattierungsschicht kann 0,5 bis 3 µm betragen und kann beispielsweise 1 bis 3 µm betragen. Wenn die Dicke der zweiten Plattierungsschicht im obigen Bereich liegt, wird eine Plattierungsschicht mit einer gleichmäßigen Dicke ausgebildet, sodass eine gute dritte Plattierungsschicht ohne Blasen auf der ersten Plattierungsschicht ausgebildet werden kann.The thickness of the second clad layer can be 0.5 to 3 µm and can be, for example, 1 to 3 µm. When the thickness of the second plating layer is in the above range, a plating layer having a uniform thickness is formed so that a good third plating layer without bubbles can be formed on the first plating layer.
Zusätzlich wird die zweite Plattierungsschicht unter Verwendung einer Plattierungslösung mit einer niedrigeren Silberkonzentration als in der dritten Plattierungsschicht und bei einer höheren Stromstärke als in der dritten Plattierungsschicht hergestellt. Dementsprechend kann die zweite Plattierungsschicht eine durchschnittliche Dicke aufweisen, die kleiner als die der dritten Plattierungsschicht ist. Wie oben beschrieben, kann die zweite Plattierungsschicht, wenn die zweite Plattierungsschicht unter Verwendung einer Plattierungslösung mit einer niedrigeren Silberkonzentration und einer höheren Stromstärke als in der dritten Plattierungsschicht hergestellt ist und somit die zweite Plattierungsschicht eine durchschnittliche Dicke aufweist, die kleiner als die der dritten Plattierungsschicht ist, die Bindungsfestigkeit zwischen der dritten Plattierungsschicht und der ersten Plattierungsschicht erhöhen.In addition, the second plating layer is formed using a plating solution having a lower silver concentration than that in the third plating layer and a higher current than that in the third plating layer. Accordingly, the second clad layer may have an average thickness smaller than that of the third clad layer. As described above, when the second plating layer is made using a plating solution having a lower silver concentration and a higher current than the third plating layer and thus the second plating layer has an average thickness smaller than that of the third plating layer, the second plating layer can have an average thickness to increase the bonding strength between the third clad layer and the first clad layer.
Dritte PlattierungsschichtThird plating layer
Die dritte Plattierungsschicht ist auf der zweiten Plattierungsschicht ausgebildet und dient dazu, im folgenden Prozess eine Verbindung mit einem Metallgehäuseabschnitt ohne ein Lötmaterial zu ermöglichen.The third clad layer is formed on the second clad layer and is used to enable connection to a metal housing portion without a soldering material in the following process.
Die dritte Plattierungsschicht enthält Silber. Zusätzlich kann die dritte Plattierungsschicht ferner ein oder mehrere Metalle enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Gold, Platin, Wismut, Kobalt, Nickel, Indium und Zinn besteht.The third plating layer contains silver. In addition, the third plating layer can further include one or more metals selected from the group consisting of gold, platinum, bismuth, cobalt, nickel, indium, and tin.
Die Dicke der dritten Plattierungsschicht kann in geeigneter Weise gemäß den Anwendungszielen, Größen und dergleichen eines Keramikgehäuses eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Dicke der dritten Plattierungsschicht 20 bis 50 µm betragen und kann beispielsweise 25 bis 50 µm betragen. Wenn die Dicke der dritten Plattierungsschicht im obigen Bereich liegt, wird die Bildung von Ausrundungen zwischen einem Keramikgehäuse und einem Metall während des Hartlötens erleichtert, sodass eine ausgezeichnete Bindungsfestigkeit bewirkt wird.The thickness of the third plating layer can be appropriately adjusted in accordance with application objects, sizes, and the like of a ceramic package. For example, the thickness of the third clad layer can be 20 to 50 µm and can be, for example, 25 to 50 µm. When the thickness of the third plating layer is in the above range, the formation of fillets between one Ceramic case and a metal during brazing, so that excellent bonding strength is effected.
Die Oberflächenrauheit des Keramikgehäuses kann 2,0 bis 6,5 µm betragen. Insbesondere kann die Oberflächenrauheit des Keramikgehäuses 2,0 bis 5,0 oder 3,0 bis 4,5 µm betragen. Wenn die Oberflächenrauheit des Keramikgehäuses im obigen Bereich liegt, ist es möglich, ein Versagen der Verbindung während des Hartlötens zu verhindern.The surface roughness of the ceramic housing can be 2.0 to 6.5 µm. In particular, the surface roughness of the ceramic housing can be 2.0 to 5.0 or 3.0 to 4.5 μm. If the surface roughness of the ceramic package is in the above range, it is possible to prevent the joint from failing during brazing.
Zusätzlich kann die Bindungsfestigkeit des Keramikgehäuses mit einem Metall 2.000 kgf/cm2 (etwa 196,1 MPa) bis 3.000 kgf/cm2 (etwa 294,2 MPa) betragen. Insbesondere kann die Bindungsfestigkeit des Keramikgehäuses mit einem Metall 2.200 kgf/cm2 (etwa 215,0 MPa) bis 2.900 kgf/cm2 (etwa 284,4 MPa) oder 2.500 kgf/cm2 (etwa 245,1 MPa) bis 2.800 kgf/cm2 (etwa 274,6 MPa) betragen.In addition, the bond strength of the ceramic package with a metal can be 2,000 kgf / cm 2 (about 196.1 MPa) to 3,000 kgf / cm 2 (about 294.2 MPa). Specifically, the bond strength of the ceramic package with a metal can range from 2,200 kgf / cm 2 (about 215.0 MPa) to 2,900 kgf / cm 2 (about 284.4 MPa) or 2,500 kgf / cm 2 (about 245.1 MPa) to 2,800 kgf / cm 2 (about 274.6 MPa).
Das Keramikgehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet, wie oben beschrieben, eine Plattierungsschicht mit einer gleichmäßigen Dicke und weist eine starke Bindungsfestigkeit zwischen einer Metallisierungsschicht und der Plattierungsschicht auf, sodass ein Vorteil darin liegt, dass ein Phänomen, bei dem sich die Plattierungsschicht ablöst, weniger häufig auftritt. Außerdem weist das Keramikgehäuse möglicherweise keine Lötschicht auf, die Silber und Kupfer enthält, die typischerweise zum Verbinden einer Keramik und eines Metalls verwendet wird.As described above, the ceramic package according to the present invention includes a plating layer having a uniform thickness and has strong bonding strength between a plating layer and the plating layer, so that there is an advantage that a phenomenon in which the plating layer is peeled off is less frequent occurs. In addition, the ceramic package may not have a solder layer containing silver and copper, which are typically used to join a ceramic and a metal.
Verfahren zum Plattieren eines KeramiksubstratsMethod of plating a ceramic substrate
Ein Verfahren zum Plattieren eines Keramiksubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet Ausbilden einer Metallisierungsschicht, die Molybdän und Mangan enthält, auf einem Keramiksubstrat, einen ersten Plattierungsschritt des Ausbildens einer ersten Plattierungsschicht, die Nickel enthält, auf der Metallisierungsschicht, einen zweiten Plattierungsschritt des Ausbildens einer zweiten Plattierungsschicht, die Silber enthält, auf der ersten Plattierungsschicht und einen dritten Plattierungsschritt des Ausbildens einer dritten Plattierungsschicht, die Silber enthält, auf der zweiten Plattierungsschicht.A method of plating a ceramic substrate according to the present invention includes forming a plating layer containing molybdenum and manganese on a ceramic substrate, a first plating step of forming a first plating layer containing nickel on the plating layer, a second plating step of forming a second plating layer containing silver on the first plating layer and a third plating step of forming a third plating layer containing silver on the second plating layer.
Ausbilden der MetallisierungsschichtForming the metallization layer
Bei dem Schritt des Ausbildens einer Metallisierungsschicht wird eine Metallisierungsschicht, die Molybdän und Mangan enthält, auf einem Keramiksubstrat ausgebildet.In the step of forming a metallization layer, a metallization layer containing molybdenum and manganese is formed on a ceramic substrate.
Die Materialien des Keramiksubstrats und der Metallisierungsschicht und die Dicke der Metallisierungsschicht sind die gleichen wie in der obigen Beschreibung bezüglich des Keramikgehäuses definiert.The materials of the ceramic substrate and the metallization layer and the thickness of the metallization layer are the same as defined in the above description with respect to the ceramic package.
Eine Metallisierungsschicht kann durch ein typisches Verfahren zum Stapeln einer Plattierungsschicht auf der Oberfläche eines Keramiksubstrats ausgebildet werden. Beispielsweise kann das Ausbilden einer Metallisierungsschicht durch Abscheiden oder Aufbringen einer Metallpaste, die Molybdän und Mangan enthält, auf ein Keramiksubstrat durchgeführt werden. Die Abscheidung kann beispielsweise physikalische Gasphasenabscheidungstechniken, Siebdruck, Sputtern und dergleichen sein. Zusätzlich kann die Aufbringung beispielsweise durch Eintauchen, Sprühen, Tintendruck, Spritzen- oder Düsenbürsten oder Bandübertragung und dergleichen sein.A plating layer can be formed by a typical method of stacking a plating layer on the surface of a ceramic substrate. For example, the formation of a metallization layer can be carried out by depositing or applying a metal paste containing molybdenum and manganese to a ceramic substrate. The deposition can be, for example, physical vapor deposition techniques, screen printing, sputtering, and the like. In addition, the application can be, for example, by dipping, spraying, ink printing, syringe or nozzle brushing, or tape transfer and the like.
Die Oberfläche des Keramiksubstrats kann vor dem Ausbilden der Metallisierungsschicht poliert werden, um während der Herstellung entstandene Oberflächenschäden zu entfernen und die Oberflächenebenheit zu verbessern. Zusätzlich kann die Oberfläche des Keramiksubstrats vor dem Ausbilden der Metallisierungsschicht chemisch gereinigt werden, um Verunreinigungen zu entfernen, die die Bindung der Metallisierungsschicht beeinträchtigen können. Darüber hinaus kann das Keramiksubstrat vor dem Ausbilden der Metallisierungsschicht ausgeglüht werden, um Verunreinigungen und Eigenspannungen zu reduzieren. Das heißt, das Keramiksubstrat kann vor dem Ausbilden der Metallisierungsschicht den Schritten Polieren, chemisches Reinigen, Ausglühen und dergleichen unterzogen werden.The surface of the ceramic substrate can be polished before the formation of the metallization layer in order to remove surface damage caused during manufacture and to improve the surface flatness. In addition, the surface of the ceramic substrate can be chemically cleaned prior to the formation of the metallization layer in order to remove impurities that can impair the bonding of the metallization layer. In addition, the ceramic substrate can be annealed before the formation of the metallization layer in order to reduce contamination and internal stresses. That is, the ceramic substrate can be subjected to the steps of polishing, chemical cleaning, annealing and the like prior to the formation of the metallization layer.
Zusätzlich kann das Keramiksubstrat mit der Metallisierungsschicht Schritten wie Waschen mit heißem Wasser, Entfetten, Ultraschallreinigen, Beizen und Waschen mit Wasser unterzogen werden. Das Entfetten und Beizen können beispielsweise unter Verwendung einer sauren Lösung durchgeführt werden, und das Waschen mit heißem Wasser, das Ultraschallreinigen und das Waschen mit Wasser können unter Verwendung von Wasser durchgeführt werden. Wie oben beschrieben, kann das Keramiksubstrat mit der Metallisierungsschicht vor dem ersten Plattierungsschritt einer Reinigung unterzogen werden, und als Ergebnis kann die nachfolgende Ausbildung einer ersten Plattierungsschicht erleichtert sein.In addition, the ceramic substrate with the metallization layer can be subjected to steps such as hot water washing, degreasing, ultrasonic cleaning, pickling, and water washing. For example, degreasing and pickling can be carried out using an acidic solution, and hot water washing, ultrasonic cleaning and water washing can be carried out using water. As described above, the ceramic substrate with the Metallization layer can be subjected to cleaning prior to the first plating step, and as a result, the subsequent formation of a first plating layer can be facilitated.
Erster PlattierungsschrittFirst plating step
Im ersten Plattierungsschritt wird eine erste Plattierungsschicht, die Nickel enthält, auf der Metallisierungsschicht ausgebildet. Zu diesem Zeitpunkt sind die Materialien und die Dicke der ersten Plattierungsschicht die gleichen wie in der Beschreibung bezüglich des Keramikgehäuses definiert.In the first plating step, a first plating layer containing nickel is formed on the plating layer. At this time, the materials and the thickness of the first plating layer are the same as defined in the description of the ceramic case.
Das erste Plattieren kann durchgeführt werden, indem das Keramiksubstrat mit der Metallisierungsschicht in eine erste Plattierungslösung, die Nickel enthält, eingetaucht wird und dann ein Strom daran angelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann die erste Plattierungslösung Nickel und Borsäure enthalten. Insbesondere kann die erste Plattierungslösung 50 bis 75 g/l oder 55 bis 70 g/l Nickel und 10 bis 40 g/l oder 10 bis 35 g/l Borsäure enthalten. Wenn die Nickelkonzentration der ersten Plattierungslösung im obigen Bereich liegt, kann eine Nickelplattierungsschicht gleichmäßig erzeugt werden. Und wenn die Borsäurekonzentration im obigen Bereich liegt, bewirkt dies, dass sie als Puffer zum Reduzieren von pH-Schwankungen der Plattierungslösung und zum Abbauen der inneren Spannung der Plattierungslösung dient.The first plating can be performed by immersing the ceramic substrate with the plating layer in a first plating solution containing nickel and then applying a current thereto. At this time, the first plating solution may contain nickel and boric acid. In particular, the first plating solution may contain 50 to 75 g / l or 55 to 70 g / l nickel and 10 to 40 g / l or 10 to 35 g / l boric acid. When the nickel concentration of the first plating solution is in the above range, a nickel plating layer can be formed uniformly. And when the boric acid concentration is in the above range, it causes it to serve as a buffer for reducing pH fluctuations of the plating solution and relieving the internal stress of the plating solution.
Zusätzlich kann der pH-Wert der ersten Plattierungslösung 3,0 bis 5,5 oder 3,0 bis 5,0 betragen. Wenn der pH-Wert der ersten Plattierungsschicht im obigen Bereich liegt, bewirkt dies, dass optische Mängel auf der Oberfläche der ersten Plattierungsschicht verhindert werden.In addition, the pH of the first plating solution can be 3.0 to 5.5 or 3.0 to 5.0. If the pH of the first plating layer is in the above range, it has the effect of preventing optical defects on the surface of the first plating layer.
Das erste Plattieren kann bei 40 bis 60 °C bei einem Strom von 1 bis 5 A/dm2 durchgeführt werden. Insbesondere kann das erste Plattieren bei 40 bis 55 °C bei einem Strom von 1,5 bis 4 A/dm2 durchgeführt werden. Wenn die Temperatur während des ersten Plattierens im obigen Bereich liegt, wird eine gleichmäßige Plattierungsrate aufrechterhalten, und wenn der Strom im obigen Bereich liegt, kann die erste Plattierungsschicht mit einer gleichmäßigen Dicke erzeugt werden und eine Nickelplattierungsschicht kann mit einer guten Oberfläche ausgebildet werden.The first plating can be carried out at 40 to 60 ° C at a current of 1 to 5 A / dm 2 . In particular, the first plating can be carried out at 40 to 55 ° C. at a current of 1.5 to 4 A / dm 2 . When the temperature during the first plating is in the above range, a uniform plating rate is maintained, and when the current is in the above range, the first plating layer can be formed with a uniform thickness and a nickel plating layer can be formed with a good surface.
Zweiter PlattierungsschrittSecond plating step
Im zweiten Plattierungsschritt wird eine zweite Plattierungsschicht, die Silber enthält, auf der ersten Plattierungsschicht ausgebildet. Der vorliegende Schritt wird durchgeführt, um die Bindungsfestigkeit zwischen einer dritten Plattierungsschicht und der ersten Plattierungsschicht während eines dritten Plattierens, was der folgende Schritt ist, zu verbessern, indem eine dünne Silberplattierungsschicht als zweite Plattierungsschicht auf der ersten Plattierungsschicht ausgebildet wird.In the second plating step, a second plating layer containing silver is formed on the first plating layer. The present step is performed in order to improve the bonding strength between a third plating layer and the first plating layer during a third plating, which is the following step, by forming a thin silver plating layer as a second plating layer on the first plating layer.
Die Materialien und die Dicke der zweiten Plattierungsschicht sind die gleichen wie in der Beschreibung bezüglich des Keramikgehäuses definiert.The materials and the thickness of the second clad layer are the same as defined in the description of the ceramic case.
Das zweite Plattieren kann durchgeführt werden, indem das Keramiksubstrat mit der ersten Plattierungsschicht und der Metallisierungsschicht in eine zweite Plattierungslösung, die Silber enthält, eingetaucht wird und dann ein Strom daran angelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann die zweite Plattierungslösung Silber und Cyan (CN) enthalten. Insbesondere kann die zweite Plattierungslösung 1 bis 15 g/l oder 1,5 bis 10 g/l Silber und 45 bis 160 g/l oder 50 bis 100 g/l Cyan enthalten. Wenn die Silberkonzentration der zweiten Plattierungslösung im obigen Bereich liegt, bewirkt dies eine Erhöhung einer Plattierungsrate während der Silberplattierung und eine zunehmende Stromdichte. Wenn die Cyan-Konzentration im obigen Bereich liegt, ist es möglich, während der Silberplattierung effektiv Metallabscheidungsionen zu bilden und eine positive Elektrode aufzulösen, um den Wirkungsgrad der Silberplattierung zu verbessern.The second plating can be performed by immersing the ceramic substrate having the first plating layer and the metallizing layer in a second plating solution containing silver and then applying a current thereto. At this time, the second plating solution may contain silver and cyan (CN). In particular, the second plating solution may contain 1 to 15 g / L or 1.5 to 10 g / L silver and 45 to 160 g / L or 50 to 100 g / L cyan. If the silver concentration of the second plating solution is in the above range, it causes an increase in a plating rate during silver plating and an increase in current density. When the cyan concentration is in the above range, it is possible to effectively form metal deposit ions during silver plating and to dissolve a positive electrode to improve silver plating efficiency.
Das zweite Plattieren kann 10 bis 60 Sekunden lang bei 15 bis 30 °C bei einem Strom von 3 bis 6 A/dm2 durchgeführt werden. Insbesondere kann das zweite Plattieren 10 bis 50 Sekunden lang bei 18 bis 28 °C bei einem Strom von 3 bis 5,5 A/dm2 durchgeführt werden. Wenn die Temperatur während des zweiten Plattierens im obigen Bereich liegt, kann eine gleichmäßige Plattierungsrate aufrechterhalten werden, und wenn der Strom im obigen Bereich liegt, kann die zweite Plattierungsschicht mit einer gleichmäßigen Dicke ausgebildet werden.The second plating can be carried out at 15 to 30 ° C for 10 to 60 seconds at a current of 3 to 6 A / dm 2 . In particular, the second plating can be carried out at 18 to 28 ° C. for 10 to 50 seconds at a current of 3 to 5.5 A / dm 2 . When the temperature during the second plating is in the above range, a uniform plating rate can be maintained, and when the current is in the above range, the second plating layer can be formed with a uniform thickness.
Der zweite Plattierungsschritt wird bei einer höheren Stromstärke als der dritte Plattierungsschritt durchgeführt. Insbesondere ist eine im zweiten Plattierungsschritt verwendete Stromstärke 1,1- bis 3-mal oder 1,3- bis 2,5-mal höher als eine im dritten Plattierungsschritt verwendete Stromstärke. Wenn die Stromstärke des zweiten Plattierungsschritts höher ist als die Stromstärke des dritten Plattierungsschritts, wird eine dünne zweite Plattierungsschicht auf der gesamten Oberfläche der ersten Plattierungsschicht ausgebildet, um die Bindungsfestigkeit zwischen der ersten Plattierungsschicht und der dritten Plattierungsschicht während des dritten Plattierens, was der folgende Schritt ist, zu verbessern, sodass ein Keramikgehäuse mit weniger Blasen hergestellt werden kann.The second plating step is carried out at a higher current than the third plating step. In particular, a current used in the second plating step is 1.1 to 3 times or 1.3 to 2.5 times higher than a current used in the third plating step. When the amperage of the second plating step is higher than the amperage of the third plating step, a thin one becomes thin The second plating layer is formed on the entire surface of the first plating layer to improve the bonding strength between the first plating layer and the third plating layer during the third plating, which is the following step, so that a ceramic package with less bubbles can be manufactured.
Eine Plattierungslösung (zweite Plattierungslösung) im zweiten Plattierungsschritt weist eine niedrigere Silberkonzentration als eine Plattierungslösung (dritte Plattierungslösung) im dritten Plattierungsschritt auf. Insbesondere kann die Silberkonzentration der Plattierungslösung im dritten Plattierungsschritt 5- bis 25-mal oder 8- bis 20-mal höher sein als die Silberkonzentration der Plattierungslösung im zweiten Plattierungsschritt. Wenn wie oben beschrieben die Silberkonzentration der zweiten Plattierungslösung niedriger als die Silberkonzentration der dritten Plattierungslösung ist, wird eine dünne zweite Plattierungsschicht auf der gesamten Oberfläche der ersten Plattierungsschicht ausgebildet, um die Bindungsfestigkeit zwischen der ersten Plattierungsschicht und der dritten Plattierungsschicht während des dritten Plattierens, was der folgende Schritt ist, zu verbessern, sodass ein Keramikgehäuse mit weniger Blasen hergestellt werden kann.A plating solution (second plating solution) in the second plating step has a lower silver concentration than a plating solution (third plating solution) in the third plating step. In particular, the silver concentration of the plating solution in the third plating step may be 5 to 25 times or 8 to 20 times higher than the silver concentration of the plating solution in the second plating step. As described above, when the silver concentration of the second plating solution is lower than the silver concentration of the third plating solution, a thin second plating layer is formed on the entire surface of the first plating layer in order to improve the bonding strength between the first plating layer and the third plating layer during the third plating, which is the The next step is to improve so that a ceramic package with fewer bubbles can be made.
Dritter PlattierungsschrittThird plating step
Im dritten Plattierungsschritt wird eine dritte Plattierungsschicht, die Silber enthält, auf der zweiten Plattierungsschicht ausgebildet. Insbesondere kann in dem vorliegenden Schritt eine Silberplattierungsschicht bis zu einer Solldicke ausgebildet werden.In the third plating step, a third plating layer containing silver is formed on the second plating layer. In particular, in the present step, a silver plating layer can be formed up to a target thickness.
Die Materialien und die Dicke der dritten Plattierungsschicht sind die gleichen wie in der Beschreibung bezüglich der Silberplattierungsschicht des Keramikgehäuses definiert.The materials and the thickness of the third plating layer are the same as defined in the description relating to the silver plating layer of the ceramic case.
Das dritte Plattieren kann durchgeführt werden, indem das Keramiksubstrat mit der zweiten Plattierungsschicht, der ersten Plattierungsschicht und der Metallisierungsschicht in eine dritte Plattierungslösung, die Silber enthält, eingetaucht wird und dann ein Strom daran angelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann die dritte Plattierungslösung Silber und Cyan (CN) enthalten. Insbesondere kann die dritte Plattierungslösung 20 bis 150 g/l oder 20 bis 100 g/l Silber und 30 bis 150 g/l oder 25 bis 145 g/l Cyan enthalten. Wenn die Silberkonzentration der dritten Plattierungslösung im obigen Bereich liegt, bewirkt dies eine Verbesserung einer Plattierungsrate und eine zunehmende Stromdichte. Wenn die Cyan-Konzentration im obigen Bereich liegt, bewirkt dies ein Ausbilden von Metallabscheidungsionen während des Plattierens und ein Auflösen einer positiven Elektrode, um den Wirkungsgrad des Plattierens zu verbessern.The third plating can be performed by immersing the ceramic substrate having the second plating layer, the first plating layer, and the metallizing layer in a third plating solution containing silver, and then applying a current thereto. At this time, the third plating solution may contain silver and cyan (CN). In particular, the third plating solution may contain 20 to 150 g / L or 20 to 100 g / L silver and 30 to 150 g / L or 25 to 145 g / L cyan. If the silver concentration of the third plating solution is in the above range, it has the effect of improving a plating rate and increasing current density. If the cyan concentration is in the above range, it causes metal deposition ions to be formed during plating and a positive electrode to dissolve to improve plating efficiency.
Das dritte Plattieren kann 10 bis 60 Minuten lang bei 29 bis 45 °C bei einem Strom von 0,5 bis 3,5 A/dm2 durchgeführt werden. Genauer kann das dritte Plattieren 20 bis 55 Minuten lang bei 29 bis 40 °C bei einem Strom von 1 bis 3,3 A/dm2 durchgeführt werden. Wenn die Temperatur während des dritten Plattierens im obigen Bereich liegt, bewirkt dies die Aufrechterhaltung einer konstanten Plattierungsrate, und wenn der Strom im obigen Bereich liegt, ist es möglich, eine Plattierungsschicht mit einer gleichmäßigen Dicke auszubilden und die Oberflächenrauheit der Plattierungsschicht geeignet einzustellen.The third plating can be carried out at 29 to 45 ° C for 10 to 60 minutes at a current of 0.5 to 3.5 A / dm 2 . More specifically, the third plating can be carried out at 29 to 40 ° C for 20 to 55 minutes at a current of 1 to 3.3 A / dm 2 . If the temperature during the third plating is in the above range, it is effective to maintain a constant plating rate, and if the current is in the above range, it is possible to form a plating layer with a uniform thickness and to adjust the surface roughness of the plating layer appropriately.
Das Keramiksubstrat mit der dritten Plattierungsschicht kann dann mit Wasser gewaschen, mit heißem Wasser gewaschen und getrocknet werden. Das Waschen mit Wasser kann unter Verwendung von Wasser durchgeführt werden und das Waschen mit heißem Wasser kann unter Verwendung von Wasser mit 70 bis 90 °C durchgeführt werden.The ceramic substrate with the third plating layer can then be washed with water, washed with hot water, and dried. The water washing can be carried out using water, and the hot water washing can be carried out using water at 70 to 90 ° C.
Das Verfahren zum Plattieren eines Keramiksubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung kann, wie oben beschrieben, das Auftreten von Blasen unterdrücken, die zwischen einer Metallisierungsschicht und einer Plattierungsschicht auf der Metallisierungsschicht erzeugt werden, und kann die Plattierungsschicht mit einer gleichmäßigen Dicke ausbilden. Außerdem bildet das Plattierungsverfahren möglicherweise keine Lötschicht aus, die Silber und Kupfer enthält, die typischerweise zum Verbinden einer Keramik und eines Metalls verwendet wird.As described above, the method of plating a ceramic substrate according to the present invention can suppress the occurrence of bubbles generated between a plating layer and a plating layer on the plating layer, and can form the plating layer with a uniform thickness. In addition, the plating process may not form a solder layer containing silver and copper that are typically used to join a ceramic and a metal.
AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNGEMBODIMENT OF THE INVENTION
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung genauer unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben. Die folgenden Beispiele veranschaulichen jedoch lediglich die vorliegende Erfindung und sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.In the following, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples are only illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
[Beispiele][Examples]
Beispiel 1. Plattieren eines KeramiksubstratsExample 1. Plating a ceramic substrate
Eine Probe eines Keramiksubstrats mit einer Metallisierungsschicht aus Molybdän, Mangan und Alpha-Aluminiumoxid wurde mit heißem Wasser mit 75 °C gewaschen. Danach wurde die Probe mit 10 Gew.-% einer sauren wässrigen Lösung entfettet und dann unter Verwendung eines Ultraschallreinigers mit Ultraschall gereinigt und mit Wasser gewaschen. Danach wurde unter Verwendung einer ersten Plattierungslösung (pH-Wert 4,0), die 70 g/l Nickel und 35 g/l Borsäure enthält, das erste Plattieren 10 Minuten lang bei 45 °C bei einem Strom von 2,5 A/dm2 durchgeführt, um eine erste Plattierungsschicht auszubilden.A sample of a ceramic substrate with a metallization layer of molybdenum, manganese and alpha-alumina was washed with hot water at 75 ° C. Thereafter, the sample was degreased with 10% by weight of an acidic aqueous solution and then ultrasonically cleaned using an ultrasonic cleaner and washed with water. Thereafter, using a first plating solution (pH 4.0) containing 70 g / l nickel and 35 g / l boric acid, the first plating was carried out at 45 ° C. for 10 minutes at a current of 2.5 A / dm 2 to form a first clad layer.
Danach wurde die Probe mit der ersten Plattierungsschicht mit Wasser gewaschen, und dann wurde unter Verwendung einer zweiten Plattierungslösung, die 2 g/l Silber und 80 g/l Cyan (CN) enthält, das zweite Plattieren 55 Sekunden lang bei 25 °C bei einem Strom von 4 A/dm2 durchgeführt, um eine zweite Plattierungsschicht auszubilden.Thereafter, the sample having the first plating layer was washed with water, and then using a second plating solution containing 2 g / l silver and 80 g / l cyan (CN), the second plating was carried out for 55 seconds at 25 ° C at a Current of 4 A / dm 2 was carried out to form a second clad layer.
Danach wurde die Probe mit der zweiten Plattierungsschicht mit Wasser gewaschen, und dann wurde unter Verwendung einer dritten Plattierungslösung, die 40 g/l Silber und 100 g/l Cyan (CN) enthält, das dritte Plattieren 40 Minuten lang bei 30 °C bei einem Strom von 2,0 A/dm2 durchgeführt, um eine dritte Plattierungsschicht auszubilden. Danach wurde die Probe mit Wasser gewaschen, gefolgt von Waschen mit heißem Wasser mit 75 °C, und dann getrocknet, um ein Keramikgehäuse herzustellen.Thereafter, the sample having the second plating layer was washed with water, and then using a third plating solution containing 40 g / l silver and 100 g / l cyan (CN), the third plating was carried out for 40 minutes at 30 ° C at a Current of 2.0 A / dm 2 was carried out to form a third clad layer. Thereafter, the sample was washed with water, followed by washing with hot water at 75 ° C, and then dried to prepare a ceramic case.
Beispiele 2 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4.Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4.
Ein Keramikgehäuse wurde hergestellt, indem ein Keramiksubstrat auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 plattiert wurde, mit der Ausnahme, dass die Konzentration von Silber und Cyan der zweiten Plattierungslösung, die Plattierungsbedingungen zum Zeitpunkt des zweiten Plattierens, die Konzentration von Silber und Cyan der dritten Plattierungslösung und die Plattierungsbedingungen zum Zeitpunkt des dritten Plattierens so eingestellt waren, wie in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt.
[Tabelle 1]
Testbeispiel 1. Messung der BlasenerzeugungTest example 1. Measurement of bubble generation
Die Blasenerzeugungsmengen für 200 Keramikgehäuse, die jeweils in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurden, wurden gemessen und die Erzeugungsraten daraus berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.The bubble generation amounts for 200 ceramic packages manufactured in Example 1 and Comparative Example 1, respectively, were measured, and the generation rates were calculated therefrom. The results are shown in Table 2.
Insbesondere wurde die Blasenerzeugungsmenge gemessen, indem ein Keramikgehäuse 3 Stunden lang bei 600 °C wärmebehandelt und dann die Oberfläche des Keramikgehäuses mit bloßem Auge beobachtet wurde.
[Tabelle 2]
Wie in Tabelle 2 gezeigt, wies Beispiel 1, in dem das zweite Plattieren durchgeführt wurde, eine geringe Blasenerzeugungsmenge und eine niedrige Blasenerzeugungsrate auf. Andererseits wies das Vergleichsbeispiel 1, in dem das zweite Plattieren nicht durchgeführt wurde, eine hohe Blasenerzeugungsmenge und eine hohe Blasenerzeugungsrate auf. Durch das Obige ist ersichtlich, dass eine zweite Plattierungsschicht die Bindungsfestigkeit zwischen einer ersten Plattierungsschicht (Nickelplattierungsschicht) und einer dritten Plattierungsschicht verbessertAs shown in Table 2, Example 1 in which the second plating was performed had a small bubble generation amount and a low bubble generation rate. On the other hand, Comparative Example 1 in which the second plating was not performed had a large amount of bubble generation and a high bubble generation rate. From the above, it can be seen that a second plating layer improves the bonding strength between a first plating layer (nickel plating layer) and a third plating layer
Testbeispiel 2. Messung der physikalischen Eigenschaften von KeramikgehäusenTest example 2. Measurement of physical properties of ceramic packages
Die durchschnittliche Dicke einer Silberplattierungsschicht (zweite Plattierungsschicht + dritte Plattierungsschicht), die Oberflächenrauheit und die Bindungsfestigkeit wurden gemessen und für 100 Keramikgehäuse der Beispiele 1 bis 4 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 berechnet, und die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt.The average thickness of a silver plating layer (second plating layer + third plating layer), surface roughness and bonding strength were measured and calculated for 100 ceramic packages of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, and the results are shown in Table 3 below.
Insbesondere wurde die Dicke der Silberplattierungsschicht unter Verwendung von Röntgenfluoreszenz (X-ray Fluorescence - XRF) gemessen, und die Oberflächenrauheit wurde mittels Kontakts unter Verwendung eines einfachen Oberflächenrauheitsmessers gemessen. Zusätzlich wurde die Bindungsfestigkeit gemessen, indem ein Kupferstift mit jedem Keramikgehäuse der Beispiele und Vergleichsbeispiele verbunden und dann der Kupferstift unter Verwendung einer Universalprüfmaschine entfernt wurde.
[Tabelle 3]
Wie in Tabelle 3 gezeigt, weisen die Keramikgehäuse der Beispiele 1 bis 4 eine geeignete Oberflächenrauheit und ausgezeichnete Bindungsfestigkeit auf und weisen daher möglicherweise keine Lötschicht auf, die Silber und Kupfer enthält, die typischerweise zum Verbinden einer Keramik mit einem Metall verwendet wird.As shown in Table 3, the ceramic packages of Examples 1 to 4 have suitable surface roughness and excellent bonding strength, and therefore may not have a solder layer containing silver and copper, which is typically used for joining a ceramic to a metal.
Andererseits bestätigte sich, dass das Vergleichsbeispiel 1, in dem keine zweite Plattierungsschicht ausgebildet wurde, eine signifikant geringere Bindungsfestigkeit als die Beispiele 1 bis 4 aufwies. Zusätzlich bestätigte sich, dass die Vergleichsbeispiele 2 und 4 eine schlechte Oberflächenrauheit und geringe Bindungsfestigkeit aufwiesen, da die durchschnittliche Dicke der zweiten Plattierungsschicht davon 3 µm überschritt. Darüber hinaus wies das Vergleichsbeispiel 3, bei dem die zweite Plattierungsschicht zu dünn war, eine signifikant geringe Bindungsfestigkeit auf.On the other hand, it was confirmed that Comparative Example 1 in which no second clad layer was formed had significantly lower bonding strength than Examples 1 to 4. In addition, it was confirmed that Comparative Examples 2 and 4 had poor surface roughness and poor bonding strength because the average thickness of the second plating layer thereof exceeded 3 µm. In addition, Comparative Example 3, in which the second clad layer was too thin, had significantly poor bonding strength.
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