AIN陶瓷表面化学镀镍工艺

采用化学镀镍的方法对AIN陶瓷进行金属化.研究了陶瓷表面粗化工艺、化学镀溶液成分等对镀层的影响,得到了最佳工艺:采用500 g·L<'-1>的NaOH溶液对AIN陶瓷进行30 min腐蚀粗化,可得到理想的粗化表面;采用的十二烷基硫酸钠作为镀液表面活性剂,浓度为100 mg·L<'-1>,可减少镀层中的氢含量,使得镀层更加致密.将金属化后的AIN陶瓷与SiCp/Al复合材料焊接,剪切强度可达到110 MPa.     

碳纤维复合材料的等离子粗化工艺研究

表面粗化程度是决定碳纤维复合材料金属化镀层结合力好坏的关键。文中对碳纤维复合材料表面开展了机械粗化、化学粗化和等离子粗化试验,对处理后的外观、水膜破裂时间及温度循环试验结果进行比较,找到最适合碳纤维复合材料的粗化工艺。在等离子粗化试验中,对等离子处理的放电电流、处理时间进行对比,最终得到等离子处理碳纤维复合材料表面的最佳工艺参数。     

AlN陶瓷活性法金属化

对AlN陶瓷活性金属化Ag-Cu-Ti钎料配方及工艺进行了研究,发现该钎料浸润AlN陶瓷是活性组元Ti与AlN发生化学反应的结果.要获得良好的金属化质量,钎料中Ti含量应高于2.0%(质量比),金属化层与AlN反应界面厚度应控制在10～15 μm范围内.     

氧化铝陶瓷基板化学镀铜金属化及镀层结构

通过化学镀铜在氧化铝陶瓷基板表面实现了金属化,采用SEM研究了镀铜层表面微观形貌以及热处理的影响,检测分析了金属化镀层附着力。结果表明:通过控制镀液中铜离子浓度以及铜沉积速率,在基板表面可形成均匀致密的铜金属化层;热处理后进一步提高镀层致密化和导电性,其方阻由3.6 mΩ/□降为2.3 mΩ/□。划痕法测试表明镀铜层与氧化铝陶瓷基板结合紧密无起翘,可以满足敷铜基板的要求。     

光纤光栅金属化工艺及特性研究

以石英光纤光栅为基体材料,采用化学镀镍和电镀铜相结合的工艺制备金属化光纤光栅。采用胶体钯活化法进行光纤光栅的活化处理,通过研究预处理粗化时间、活化时间与活化温度关键参数等对镍磷合金镀层结合强度和连续性等性能的影响,确定了最佳工艺条件:室温下粗化时间2~10 min,活化温度30~40℃,活化时间20 min,在石英光纤表面得到了连续、致密、均匀、光亮和附着力强的镍镀底层。采用电镀法在镀镍光纤光栅上继续镀铜,得到了具有高附着力、低电阻和良好焊接性能的金属化光纤光栅。对镀铜光纤进行温度性能测试,发现镀铜处理后的光纤光栅温度灵敏系数是普通光纤光栅的1.7倍。     

环氧树脂模塑料表面粗化的制程研究

目前IC封装使用的材料主流是环氧树脂模塑料,封装后的引脚面均需进行金属化作业,如果金属化工艺采用化学镀铜工艺,一般环氧树脂模塑料表面需进行粗化处理。文章介绍了目前环氧树脂模塑料表面粗化的常用手段,评估其特点,然后介绍我公司一种常温环氧树脂塑膜粗化剂的粗化应用工艺,以供相关技术领域的参考。     

压电陶瓷表面金属化工艺的改进

分别采用磁控溅射技术及真空蒸发技术对压电陶瓷基片进行表面金属化处理,比较了该两种工艺对压电陶瓷基片表面金属电极的银层结合力、耐焊接热特性的影响.结果表明,较之真空蒸发技术,磁控溅射技术可使压电陶瓷基片表面金属电极的银层结合力提高103％,耐焊接热时间大于30 s;该技术还可提高压电陶瓷基片表面金属化的处理效率,使贵金属...     

AlN陶瓷表面钛金属化反应机理及微观结构

通过X射线衍射分析和扫描电镜观察研究了利用融盐热歧化反应法在氮化铝陶瓷表面生成的钛金属化复合膜的组成、金属化膜与氮化铝陶瓷基体之间的界面反应及界面层的显微结构。研究发现,钛金属化膜非常均匀致密,膜层与氮化铝陶瓷基体结合紧密,形成了一扩散层,钛与铝组元浓度在该扩散层中呈梯度分布,沉积到AlN陶瓷表面的钛金属与AlN发生反应主要生成TiN0.3、TiAl3和Ti9Al23。     

氮化铝陶瓷的金属化技术

AlN陶瓷具有优良的综合性能,在微电子和微波真空管等电子工业领域中,将有广泛的应用。着重介绍了近期国内外有关AlN陶瓷金属化的配方和工艺及其气密封接方法。     

扩散热阻对FR4/AlN复合材料导热性能的影响

首先,将AlN陶瓷表面金属化后分别切割成10 mm×10 mm×1.0mm、12 mm×12 mm×1.0 mm及15 mm×15 mm×1.0mm的方块,嵌入环氧树脂中制备成FR4/AlN复合材料;然后,利用SMT工艺将同款LED灯珠与上述内置三种不同尺寸AlN的复合基板材料组装成LED模组;最后,利用结温测试仪与半导体制冷温控台对三种LED模组分别进行了结温测试.同时,结合热仿真手段对复合材料水平面的温度分布情况进行了模拟研究.结果表明:上述三种尺寸陶瓷片对应LED的结温分别为96.95、92.94与91.81℃.热仿真结果显示,陶瓷片尺寸通过界面热阻对扩散热阻产生影响,增大陶瓷片尺寸有助于降低扩散热阻,进而改善FR4/AlN复合材料的整体散热性能.     

化学镀镍对铌镁酸铅多层瓷介电容器的影响

研究了化学镀镍对铌镁酸铅多层瓷介电容器的影响及其机理。结果表明，化学镀镍以后许多样品因其绝缘电阻严重下降、介电损耗大幅度增加而失效。通过对比实验发现，这些样品的失效不是由于镀液的渗透引起的，而是与化学镀镍过程中的化学反应有关。提出了化学镀镍过程中产生的氢原子还原铌镁酸铅陶瓷的观点。经过一定温度的氧化热处理，失效样品的性能可以得到恢复。     

AgCu28共晶钎料的铺展性研究

针对陶瓷DIP外壳钎焊时,常出现AgCu28钎料流淌的问题,而钎料铺展性对钎料的流淌起着重要作用,为此研究了在不同的生产工艺条件下,AgCu28共晶钎料在镀有不同厚度镍的金属化陶瓷基板和4J42可伐合金片上的铺展性。结果显示钎料在化学镀镍层上比在4J42合金带上的铺展面积大,并存在一个临界镀镍层厚度(0.5~1.0 靘),超过这一临界值,铺展面积显著下降。钎料铺展面积随着焊接温度、时间而改变,控制在钎料熔点以上的停留时间是减少钎料过分铺展的关键。     

陶瓷表面激光无钯活化及其化学镀镍

为了实现陶瓷基体表面无钯化学镀镍,以10g/L NiSO₄·6H₂O和45g/L NaH₂PO₂的混合溶液为活化液涂覆于基体表面,利用激光扫描后使基体活化,再进行化学镀镍。研究了激光功率、光斑直径以及扫描速率对镀层覆盖率的影响,通过扫描电镜观察了粗化、活化以及施镀后的微观形貌,并对活化及施镀后的基体表面进行了成分分析,对镀层结合性、导电性以及可焊性进行了检测。结果表明,当以激光功率为3W、光斑直径为2mm、扫描速率为5mm/s对基体进行扫描时,基体表面生成一层平均直径为0.1μm的Ni微粒;施镀后,镀层覆盖率为100%;镀层微观表面平滑、致密,晶胞直径均在10μm以上;镀层中P的质量分数为0.0771,为非晶态结构,具有良好的耐磨性和耐腐蚀性能;镀层具有较强的结合性和良好的可焊性,电阻率为7.67×10-5Ω·cm,为良导体。该工艺成本低、无污染,能实现陶瓷基体表面局部化学镀镍,通过对激光的运动控制,能够使基体表面沉积各种精细图形,具有一定的实用价值。     

The effects of bath composition on the morphologies of electroless nickel under-bump metallurgy on Al input/output pad

The electroless nickel plating on an aluminum input/output (I/O) pad was investigated. The aluminum pad was pretreated in a zincate solution prior to electroless nickel plating. Zinc particles on the aluminum pad gave a good adherent nickel layer. The adhesion and uniformity of zinc on the aluminum is the key factor in under-bump metallurgy (UBM). The electrode potential changes with and without zinc ions in the bath were measured to analyze the sequence of two competing reactions: zinc deposit and hydrogen evolution. The relationship between aluminum dissolution and the ratio of zinc and NaOH was investigated. The electroless nickel deposition rate was dependent on bath composition. The effects of complexing ligand and additive on the nickel deposit were analyzed. Electrode potential changes were measured with time to confirm nucleation and grain growth. Adhesion of the UBM was related to zinc-particle dissolution and nickel nucleation. The uniform nickel UBM was fabricated on a real Al I/O pad.     

取代化学镍金用于线宽线距小于30μm高密度印制板的新技术

化学镀镰/金具有优良的性能,已在印制电路板上获得广泛应用。但随着线路的线宽线距越来越小耙催化剂会夹杂在线路之间造成化学镀镖经常出现超镀现象,使化学镀腺/金工艺无法应用。为了解决此问题,我们发现用0.2μm厚的微碱性化学镀银层具有化学镀镖/金层相同的可焊性和打线功能,证明微碱性化学镀银工艺可以取代超高密度PCB的化学镀牒/金工艺。     

Control of Specular and Diffuse Reflection of Light Using Particle Self‐Assembly at the Polymer and Metal Interface

We present a novel method of controlling the specular and diffuse reflection of light by the electrostatic deposition of a spherical particle monolayer followed by electroless plating. Charged polystyrene colloidal particles, ranging in size from 100 nm to 5 μm, were adsorbed from solution onto oppositely charged polyelectrolyte multilayers (PEM). The monodisperse particle monolayers were coated with nickel in a two‐step electroless plating process using palladium catalysts. These surfaces can be used as diffusive metal reflectors with a uniformly controlled surface roughness due to the uniform size of deposited particles. In addition, the self‐assembled particles at the polymer and metal interface deflected the internal stresses that build‐up at the interface while the metal was being deposited. This allowed a thicker metal film to be deposited before delamination occurred. A UV‐VIS spectrometer with movable fiber optic cables was employed to characterize the optical properties of the reflectors. The optical fibers permit versatile and precise measurements of specular and diffuse reflectance. By measuring the angular dependent reflectance, we demonstrate how to estimate the distribution of reflected light from the nickel coated surface and how to calculate the ratio of specular and diffuse reflection in the total reflected light. Optical measurements of our nickel samples showed that this approach could be used to control the portion of diffuse reflection from 8.25 to 59.97 %. Additionally, a quartz crystal microbalance was employed to study the electroless nickel plating rate on PEM. Our proposed method is simple, cost‐effective and convenient for mass production because the process consists of a series of simple immersion steps without vacuum technology or special equipment.     

CMOS影像感应器构装——湿式无电镀镍沉积技术之最佳化

无电镀镍金（Electroless Nickel ＆ Immersion Gold;简称ENIG）沉积可以选择性地沉积于铝垫,由于此技术不必使用高成本之光阻微影制程,也不需真空溅镀制程,它可以降低制造成本。然而在实际制造大量生产时,常常面临到化学镀液很难控制之问题。经由精密控制其化学镀液中之一些重要参数,例如温度、pH值、还原剂、镍及稳定剂浓度等,可以明显提高制程性能,以满足量产需求。     

PTCR陶瓷化学镀镍电极溶液中镍离子型体分布和络合剂的作用

通过热力学平衡的方法 ,研究 Ba Ti O3系陶瓷 PTCR元件进行化学沉积金属镍电极时常用的醋酸盐 -镍离子、甘氨酸 -镍离子和柠檬酸盐 -镍离子体系化学镀镍溶液中各种型体镍离子的分布。实验表明 ,加入络合剂会影响化学镀镍的速度 ,醋酸盐会使化学沉积速度升高 ,而甘氨酸和柠檬酸盐会使化学镀镍速度明显下降 ,这可能和化学镀镍过程的混合电位、络合剂的空间位阻及镍 -配位原子间的结合力等因素有关。通过本文的研究表明 ,选择合适的络合剂对于化学镀镍的稳定操作 ,意义是十分重大的     

镍层耐硝酸腐蚀性测试——一种简单的预先探测ENIG镍层“黑盘”现象的测试方法

随着更加精细的SMT、BGA等表面贴装技术的运用,化学沉镍金(ENIG)作为线路板最终表面处理得到了越来越广泛的应用,同时可怕的“黑盘”现象也随之更广泛地“流行”起来,直接导致贴装后元器件焊接点不规则接触不良。为了贯彻执行最好的流程控制和采取有效的预防措施,了解这种焊接失败的产生机理是非常重要的,及早的观测到可能发生“黑盘”现象的迹象变得同样关键。本文介绍了一种简单的预先探测ENIG镍层“黑盘”现象的测试方法-镍层耐硝酸腐蚀性测试,这种测试可以用于作为一种常规的测试方法监测一般化学沉镍溶液在有效使用寿命范围内新鲜沉积的镍层的质量。利用Weibull概率统计分析在不同的金属置换周期(MTO)下镍层的可靠性能表现。结合试验结果得出了一个镍层耐硝酸腐蚀性的判定标准。     

Electroless nickel bumping of aluminum bondpads. I. Surfacepretreatment and activation

Electroless nickel bumping of aluminum (Al) bond-pads followed by solder paste printing is seen as one of the lowest cost routes for the bumping of wafers prior to flip-chip assembly. However, the electroless nickel bumping of Al bondpads is not straightforward and a number of activation steps are necessary to enable the nickel deposit to form a strong, electrically conductive bond with the Al. For the electroless nickel coating of mechanical components made of aluminum, a zincate activation process has been used for many years; however, extension of these techniques to semiconductor wafers requires careful control over these pretreatments to avoid damage to the very thin bondpads. This paper reports a number of experiments designed to characterize the activation of Al bondpads to electroless nickel plating, focusing on the effects of solution exposure time and bondpad composition. In addition, the results are discussed in the context of other studies presented in the literature to provide an understanding of the mechanism of the zincate activation process applied to Al bondpads