[发明专利]一种氮化铝陶瓷表面覆铜制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种氮化铝陶瓷表面覆铜制作方法，尤其涉及一种在氮化铝陶瓷表面和孔内覆铜的氮化铝陶瓷板制作方法。

背景技术

氮化铝陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性及电气性能，广

泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。氮化铝陶瓷基板优异的导热性能使其替代氧化铝陶瓷基板，成为高端电子工业中最适合的基板材料，氮化铝陶瓷表面金属化的方法主要有：Mo-Mn 法，活性金属法，化学镀，真空蒸发法，化学气相沉积法等。但上述方法还无法真正在实际中得到应用。

目前，中国专利CN200510047855.0“陶瓷基片溅射铜箔生产方法”公开了陶瓷基片溅射铜箔生产方法，是采用非平衡磁控溅射方法生产陶瓷覆铜基片。中国专利CN101798238.A“陶瓷金属化的方法”公开了陶瓷金属化的方法，是采用金纳米粒子溶液做活化剂，活化后的陶瓷基板直接化学镀镍，因使用金纳米粒子，致使生产成本上升。日本住友电气工业株式会社发明专利CN95108652.9“具有光滑镀层的金属化陶瓷基片及其制造方法”在氮化铝陶瓷基片素坯上涂敷和W ／或Mo 的金属化料浆，压平、烧结，并形成上述的一层或多层镀层等等。美国专利U.A pat NO.4008343使用一种胶体钯预处理液使化学镀能顺利进行，但基体与镀层的附着力不强。

上述方法不同程度地存在一些问题，如：真空法虽易上马，但价格贵、不易批量生产；金属纳米粒子做活化剂致使生产成本上升；化学气相沉积法，设备复杂，不易生产等等。

覆铜后的氮化陶瓷基板的主要功能是作为互连器件的电导体和将器件上的热传出去的热导体。氮化铝陶瓷表面覆铜工艺，其金属层直接与陶瓷结合，镀层均匀、完整，附着强度高，大大改善基板散热效率，工艺稳定，力学性能较好。因此氮化铝陶瓷表面覆铜对工业的发展具有重要意义。

发明内容

本发明是要提供一种氮化铝陶瓷表面覆铜制作方法，覆铜后的氮化铝陶瓷板其金属层在基板板面与孔内直接与陶瓷结合，镀层均匀、完整，附着强度高，大大改善基板散热效率，工艺稳定，力学性能较好。

一种氮化铝陶瓷表面覆铜制作方法，氮化铝陶瓷基板表面前处理后，通过化学镍形成1-3um的化学镍层，在高温状态下使镍与陶瓷结合牢固，再在化学镍层上预镀0.1-0.5um的预镀镍层，再在预镀镍层上电镀铜。

一种氮化铝陶瓷表面覆铜制作方法，所述的表面处理是在10%-20%

的氢氧化钠溶液中室温下处理2-4分钟， 然后将氮化铝陶瓷表面清洗干净。

一种氮化铝陶瓷表面覆铜制作方法，所述的化学镍，其流程为胶体

钯活化—离子钯活化—加速—化学镍。

一种氮化铝陶瓷表面覆铜制作方法，所述的热处理，是在300-400℃

的高温下处理1-3小时。

一种氮化铝陶瓷表面覆铜制作方法，所述的预镀镍，其预镀药水可

以是硫酸镍镀镍、氨基磺酸镀镍、氯化镍镀镍；其预镀电流密度为20-50ASF；其预镀时间为2-4分钟。

一种氮化铝陶瓷表面覆铜制作方法，所述的电镀铜，其电镀铜药水

是低内应力硫酸铜镀铜药水。

[附图说明]

为了便于说明，本发明由下述较佳的实施案例及附图作以详细描述。

图1为本发明实施例的氮化铝陶瓷表面覆铜的制作工艺流程图。

图2为本发明实施例1的单面氮化铝陶瓷表面覆铜板的结构图。

图3为本发明实施例2的双面氮化铝陶瓷表面覆铜板的结构图。

附图中的标号说明

101 镀铜层 102 预镀镍层 103 化学镍层 104氧化镍层 105 氮化铝陶瓷基板层 206通孔

[具体实施方式]

实施案例一

图1给出了本发明的氮化铝陶瓷表面覆铜的制作流程图；图2给出了本发明实施例1的单面氮化铝陶瓷表面覆铜板的结构图，下面结合附图1-2对单面氮化铝陶瓷表面覆铜制作方法予以具体说明:

氮化铝陶瓷表面覆铜的制作具体流程如下：1）表面处理10；2）化学镍11；3）热处理12；4）预镀镍13；5）电镀铜14。

所形成的氮化铝陶瓷表面覆铜板结构为：镀铜层101、预镀镍层102、化学镍层103 、氧化镍层104、氮化铝陶瓷基板层105。

具体步骤描述如下：