一種氮化鋁陶瓷表面覆銅制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及了一種氮化鋁陶瓷表面覆銅制作方法，尤其涉及一種在氮化鋁陶瓷表面和孔內覆銅的氮化鋁陶瓷板制作方法。
【背景技術】
[0002]氮化鋁陶瓷基板材料以其優良的導熱性和氣密性及電氣性能，廣
泛應用于功率電子、電子封裝、混合微電子與多芯片模塊等領域。氮化鋁陶瓷基板優異的導熱性能使其替代氧化鋁陶瓷基板，成為高端電子工業中最適合的基板材料，氮化鋁陶瓷表面金屬化的方法主要有:Mo-Mn法，活性金屬法，化學鍍，真空蒸發法，化學氣相沉積法等。但上述方法還無法真正在實際中得到應用。
[0003]目前，中國專利CN200510047855.0“陶瓷基片濺射銅箔生產方法”公開了陶瓷基片濺射銅箔生產方法，是采用非平衡磁控濺射方法生產陶瓷覆銅基片。中國專利CN101798238.A “陶瓷金屬化的方法”公開了陶瓷金屬化的方法，是采用金納米粒子溶液做活化劑，活化后的陶瓷基板直接化學鍍鎳，因使用金納米粒子，致使生產成本上升。日本住友電氣工業株式會社發明專利CN95108652.9“具有光滑鍍層的金屬化陶瓷基片及其制造方法”在氮化鋁陶瓷基片素坯上涂敷和W /或Mo的金屬化料漿，壓平、燒結，并形成上述的一層或多層鍍層等等。美國專利U.A pat N0.4008343使用一種膠體鈀預處理液使化學鍍能順利進行，但基體與鍍層的附著力不強。
[0004]上述方法不同程度地存在一些問題，如:真空法雖易上馬，但價格貴、不易批量生產;金屬納米粒子做活化劑致使生產成本上升;化學氣相沉積法，設備復雜，不易生產等等。
[0005]覆銅后的氮化陶瓷基板的主要功能是作為互連器件的電導體和將器件上的熱傳出去的熱導體。氮化鋁陶瓷表面覆銅工藝，其金屬層直接與陶瓷結合，鍍層均勻、完整，附著強度高，大大改善基板散熱效率，工藝穩定，力學性能較好。因此氮化鋁陶瓷表面覆銅對工業的發展具有重要意義。
【發明內容】
[0006]本發明是要提供一種氮化鋁陶瓷表面覆銅制作方法，覆銅后的氮化鋁陶瓷板其金屬層在基板板面與孔內直接與陶瓷結合，鍍層均勻、完整，附著強度高，大大改善基板散熱效率，工藝穩定，力學性能較好。
[0007]—種氮化鋁陶瓷表面覆銅制作方法，氮化鋁陶瓷基板表面前處理后，通過化學鎳形成l-3um的化學鎳層，在高溫狀態下使鎳與陶瓷結合牢固，再在化學鎳層上預鍍0.Ι-Ο.5um的預鍍鎳層，再在預鍍鎳層上電鍍銅。
[0008]—種氮化鋁陶瓷表面覆銅制作方法，所述的表面處理是在10%_20%
的氫氧化鈉溶液中室溫下處理2-4分鐘，然后將氮化鋁陶瓷表面清洗干凈。
[0009]—種氮化鋁陶瓷表面覆銅制作方法，所述的化學鎳，其流程為膠體鈀活化一離子鈀活化一加速一化學鎳。
[0010]一種氮化鋁陶瓷表面覆銅制作方法，所述的熱處理，是在300-400°C 的高溫下處理1-3小時。
[0011]—種氮化鋁陶瓷表面覆銅制作方法，所述的預鍍鎳，其預鍍藥水可
以是硫酸鎳鍍鎳、氨基磺酸鍍鎳、氯化鎳鍍鎳;其預鍍電流密度為20-50ASF;其預鍍時間為2-4分鐘。
[0012]—種氮化鋁陶瓷表面覆銅制作方法，所述的電鍍銅，其電鍍銅藥水
是低內應力硫酸銅鍍銅藥水。
[0013]
[【附圖說明】]
為了便于說明，本發明由下述較佳的實施案例及附圖作以詳細描述。
[0014]圖1為本發明實施例的氮化鋁陶瓷表面覆銅的制作工藝流程圖。
[0015]圖2為本發明實施例1的單面氮化鋁陶瓷表面覆銅板的結構圖。
[0016]圖3為本發明實施例2的雙面氮化鋁陶瓷表面覆銅板的結構圖。
[0017]
附圖中的標號說明
101鍍銅層102預鍍鎳層103化學鎳層104氧化鎳層105氮化鋁陶瓷基板層206
通孔
[【具體實施方式】]
實施案例一
圖1給出了本發明的氮化鋁陶瓷表面覆銅的制作流程圖；圖2給出了本發明實施例1的單面氮化鋁陶瓷表面覆銅板的結構圖，下面結合附圖1-2對單面氮化鋁陶瓷表面覆銅制作方法予以具體說明:
氮化鋁陶瓷表面覆銅的制作具體流程如下:I)表面處理10;2)化學鎳11 ;3)熱處理12;4)預鍍鎳13; 5)電鍍銅14。
[0018]所形成的氮化鋁陶瓷表面覆銅板結構為:鍍銅層101、預鍍鎳層102、化學鎳層103、氧化鎳層104、氮化鋁陶瓷基板層105。
[0019]具體步驟描述如下:
步驟1、表面處理10;將厚1.6mm的氮化鋁陶瓷板置于10-20%的氫氧化鈉溶液中室溫下處理2-4分鐘，再用超聲波清洗10-30分鐘，取出后用去離子水沖洗得到前處理后氮化鋁陶瓷基板；
所述超聲清洗時的超聲頻率為40KHz，功率為250-450W。
[0020]步驟2、化學鎳11;化學鎳流程為膠體鈀活化一離子鈀活化加速化學鎳。將經過前處理的氮化鋁陶瓷板置入35°C、5-8%的膠體鈀活化液中，放置10分鐘后取出試樣，用去離子水沖洗;再放入離子鈀活化液中處理5分鐘，加速處理后再放在85°C的化學鎳液中，放置8分鐘后取出試樣，用去離子水沖洗得化學鎳后的氮化鋁陶瓷基板，其表面及孔內的鎳層厚度為l-3um;
所述的離子鈀活化液IL中含有:37%鹽酸270mL;氯化亞錫5.5g;膠體鈀濃縮液8mL;余量為去尚子水；
所述化學鎳液中硫酸鎳的濃度為15/L，次亞磷酸鈉濃度為20g/L，硼酸的濃度為25g/L，檸檬酸鈉的濃度為45g/L。
[0021 ]步驟3、熱處理12。將有化學鎳層的氮化鋁陶瓷板在300_400°C的高溫下處理1-3小時，將與氮化鋁陶瓷板表面接觸的化學鎳層氧化，生成附著性極強的氧化鎳層。
[0022]步驟4、預鍍鎳13;經0.5-1.0%的鹽酸溶液清洗，去除化學鎳層表面氧化鎳后，在氨基磺酸鍍鎳液中，以電流密度20-50ASF大電流預鍍2-4分鐘，陶瓷表面及孔內形成預鍍鎳層。