[发明专利]一种高反射率锡银复合镀层的制备方法

说明书

一种高反射率锡银复合镀层的制备方法，其属于半导体照明技术领域。该方法包括以下步骤：（1）利用硫酸亚锡和浓硫酸将锡镀层电沉积在铜基板表面；（2）利用烟酸体系将银镀层电沉积在已得的锡镀层表面；（3）对所得的锡银复合镀层进行退火处理，使锡银原子在锡银固固界面扩散从而得到高反射率的Ag₃Sn薄膜。本复合镀层经退火后，镀层分布均匀，镀层间结合强度提高，并且在镀层最表面形成了Ag₃Sn薄膜，从而得到了高反射率、抗氧化及硫化性能优异的HRBE。

技术领域

本发明属于半导体照明光源领域，具体涉及一种高反射率锡银复合镀层的制备方法。

背景技术

发光二极管（Light Emitting Diode，LED）是一种可直接将电能高效转化为光能的新型固态光源，与传统光源相比具有寿命长、体积小、节能、高效、响应速度快、抗震、无污染等优点，是继白炽灯、荧光灯之后的新一代半导体照明光源，目前已成为推进经济迅速发展的绿色产业。但由于LED芯片封装的影响，通常只有正面出射的光能得到有效地利用，而底面和侧面逸出的光需通过反光杯反射至正面。为了避免芯片与反光杯之间固晶材料对光的吸收，可在芯片衬底的背面制备高反射率背电极（HRBE, High Reflective BackElectrode）。

目前，以Ag及其合金作为HRBE的尝试最多。然而，实验证明，封装后续工艺中升温过程及LED工况下界面的传热都会引发界面Ag原子发生团聚、极大改变界面平整度而引起光子的漫反射；而环境中的存在的S等元素则容易在银界面引发反应生成相应化合物，在影响反射率的同时还会引起接触电阻的急剧增加。因此，在银电极中引入保护层或者掺入其它元素来改变电极界面热及化学稳定性工程应用领域具有深远的意义。

发明内容

针对现有Ag及其合金制备HRBE技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种制备工艺简单、稳定性好、可规模化生产的新型高反射率金属复合镀层及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种高反射率金属复合镀层的制备方法，包括如下步骤

(1)镀液的配制：

将一定量的浓硫酸作为络合剂溶于水中，充分搅拌后依次加入一定量的锡盐、光亮剂，即得到镀锡液；

将一定量的烟酸作为络合剂溶于水中，充分搅拌依次加入一定量的硝酸银、醋酸铵、氢氧化钾、碳酸钾，并滴入适量的氨水，即得到镀银液。

(2)镀层的制备：

①将上述镀锡液置于电解槽中，并以照明领域中常用的金属工件经过清洗、除锈及吹干后作为阴极，以锡片作为阳极，采用直流电沉积方式电镀得到镀锡层。

②将上述镀银液置于电解槽中，并将上述电镀所得锡镀层的工件经过清洗、吹干后作为阴极，以银片作为阳极，采用直流电沉积方式电镀得到镀银层。

③真空扩散热处理：将电沉积Sn-Ag复合镀层试样放置于真空电阻炉中，随炉升温到125～225℃，升温速度为5～7℃/分钟，保温2～30分钟，空冷却至室温；

作为本发明对上述方案的进一步优选，所述步骤(1)中镀锡液各组分的含量为：硫酸亚锡30～40g/L、浓硫酸180～220g/L以及光亮剂30mL/L。

作为本发明对上述方案的进一步优选，所述步骤(1)中镀银液各组分的含量为：硝酸银42～50g/L、烟酸90～110g/L、醋酸铵77g/L、氢氧化钾45～55g/L、碳酸钾70～82g/L以及氨水32mL/L。

作为本发明对上述方案的进一步优选，所述阴极、阳极面积比应均为1:1。

作为本发明对上述方案的进一步优选，所述镀银液的pH值应用醋酸或氢氧化钾调节为9.0至9.5之间。