[发明专利]一种铝碳化硅表面处理方法

说明书

本发明提出了一种铝碳化硅表面处理方法，包括以下步骤：采用碱性清洗液对铝碳化硅表面进行清洁及弱蚀，并进行沉锌工序处理铝碳化硅表面；对铝碳化硅表面依次进行电镀镍封孔、化学镀磷镍、化学镀镍硼；再进行后处理得最终表面处理的铝碳化硅。本发明相比于传统表面处理工艺，无须受铝碳化硅表面预留铝层限制，可直接在铝碳化硅复合材料表面进行金属化镀覆工艺；增强碳化硅表面润湿性，镀层厚度一致、表面色泽均一、镀层致密度高、镀层结合力强，可提高铝碳化硅产品在大功率电子元气件封装过程中的焊接性能和使用过程中的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明属于新材料制备及封装散热技术领域，特别公开一种铝碳化硅表面处理方法。

背景技术

铝碳化硅(AISiC)是一种颗粒增强金属基复合材料，因其具有高比强度和比刚度、低热膨胀系数、低密度、高微屈服强度、良好的尺寸稳定性、导热性以及耐磨、耐疲劳等优异的力学性能和物理性能，被用于电子封装构件材料，在大功率IGBT散热基板、LED封装照明、航空航天等军工领域以及民用信息相控阵天线T/R模块、大功率微波产品以及宇航电源热沉载体、壳体中被广泛应用。

高体分SiCp/Al复合材料中主要采用焊接的方式与器件连接，基体材料由于碳化硅颗粒的存在，导致其表面润湿性能较差，无法满足焊接功能要求，因此必须在材料表面制备可焊金属镀覆层，而传统化镀工艺无法完全覆盖在碳化硅表面，存在露硅现象，直接影响产品封装焊接和耐腐蚀性能。本工艺是一种非钯活化技术，与传统的铝合金沉锌沉镍相比，成本低，使用过程稳定，不会过蚀基体表面，快速包覆裸漏SiC利于镀层的沉积与完整性，适用范围广，可在铝基、镁基、钛基等金属复合材料实施化学镀及其他镀层，是实现高体分(60-75％)SiCp/Al复合材料表面金属镀层制备的关键技术，保证镀层的完整性、致密性、均匀性、耐蚀性、可焊性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种铝碳化硅表面处理方法，解决传统铝碳化硅复合体表面处理工艺在表面金属化后镀层组织致密性低、露硅、性能不稳定、焊接空洞率高、耐腐蚀性差、和成本高、生产周期长、良品率低等难题。

本发明所采用的技术方案是，

一种铝碳化硅表面处理方法，包括以下步骤：

采用碱性清洗液对铝碳化硅表面进行清洁及弱蚀，并进行沉锌工序处理铝碳化硅表面；

对铝碳化硅表面依次进行电镀镍封孔、化学镀磷镍、化学镀镍硼；

再进行后处理得最终表面处理的铝碳化硅。

作为本发明的进一步改进，所述清洁是指除油处理，具体为采用浓度为35g/L的HTL-310药剂，20-30℃下超声波清洗。

作为本发明的进一步改进，所述弱蚀具体为：采用浓度为70g/L的HTL-310药剂，50-60℃下浸泡。

S3、水洗：去离子水20-30℃下清洗1-3min。

作为本发明的进一步改进，沉锌工序具体是采用浓度为500ml/L的HT-AC600药剂，20-30℃下浸泡。

作为本发明的进一步改进，电镀镍封孔是在硫酸亚铁溶液中电解镍3-5um，电压为3V、电流为0.3A。

作为本发明的进一步改进，化学镀磷镍具体为采用浓度为150ml/L的HT-EN800药剂，pH 4.8-5.5，85-90℃下浸泡；HT-EN800药剂中磷含量为总药剂质量的8％-12％。

作为本发明的进一步改进，化学镀镍硼具体是采用B含量0.5-1.5％，pH为4.4-5.8，70-85℃下浸泡。

作为本发明的进一步改进，后处理包括清洗表面脏污，吹干表面暂留镀液，高温烘烤除氢，塑封包装。

烘干工艺为：120-150℃循环热风吹干；