一种陶瓷基板表面多层复合镀层结构的制作方法

1.本实用新型涉及电镀涂层技术领域，具体涉及一种陶瓷基板表面多层复合镀层结构。


背景技术：

2.随着电子技术在各应用领域的逐步加深，线路板高度集成化成为必然趋势，高度的集成化封装模块要求良好的散热承载系统。近些年来往往采用金属和陶瓷等具备良好散热性能的材料制备线路基板。目前陶瓷基板镀镍金工艺具有良好的导电性、可焊性及较长的使用寿命，使得该工艺成为线路板表面封装中最为重要的组成部分，占据了主要的市场份额。
3.镀镍金工艺是在陶瓷基板电镀铜、镍后，进行电镀金，电镀金可分为薄金和厚金。电镀镍后可直接电镀薄金，而电镀厚金则需要在在镀金前加个预镀金。目前市场主要采用预镀金的方式保证厚镍层和金层的结合力，此方法预镀金一般是含氰化物的，不利于环保，金成本较高。
4.钯是类似于金的化学性质稳定的贵金属材料。钯镀层具有优良的耐蚀性、耐磨性和导电性等特性,钯比金廉价，因此，镀钯及镀钯合金已经用于取代镀金和镀金合金工艺。


技术实现要素：

5.针对上述技术背景中的问题，本实用新型的目的在于提供一种陶瓷基板表面多层复合镀层结构，采用电镀钯的方法进行预镀，再电镀厚金，来保证镍层和金层的结合力；省去了电镀预镀金过程中必须使用氰化物的弊端，无需技术人员过多的担心操作过程中因氰化物而中毒的情况，简化了操作难度，提高镀夜的稳定性及产品镀层的均匀性，能够有效提高镍层和金层的结合力。
6.为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种陶瓷基板表面多层复合镀层结构，在所述陶瓷基板表面依次制备多层镀层，所述多层镀层由内至外依次为镀铜层、镀镍层、镀钯层和镀金层；其中，所述镀镍层表面还设有凹凸不平的粗化层，在所述粗化层的上表面形成第一凸起部，所述镀钯层的下表面与所述粗化层的凹凸表面机械咬合连接。
8.进一步地，所述粗化层为物理粗化层，在其上表面还包括化学粗化层。
9.更进一步地，所述化学粗化层的上表面形成第二凸起部。
10.进一步地，所述多层镀层均为电镀层，通过电镀附着在陶瓷基板的外侧表面。
11.进一步地，所述镀铜层的厚度为5～20μm。
12.进一步地，所述镀镍层的厚度为5～20μm。
13.进一步地，所述镀钯层的厚度为0.5～2μm。
14.进一步地，所述镀金层的厚度为0.5～5μm。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
16.1、本实用新型中陶瓷基板电镀铜、镍后，采用电镀钯的方法进行预镀，再电镀厚金，来保证镍层和金层的结合力；电镀钯省去了电镀预镀金过程中必须使用氰化物的弊端，无需技术人员过多的担心操作过程中因氰化物而中毒的情况，简化了操作难度，提高镀夜的稳定性及产品镀层的均匀性，能够有效提高镍层和金层的结合力，避免镍杂质带入到金槽内，提高镀液是使用寿命，更能够降低企业生产成本，有利于环保。
17.2、本实用新型中在镀镍层外还设置粗化层，该粗化层为物理粗化层，经过物理粗化处理使得镍层上表面形成第一凸起部，使得镀钯层的下表面与粗化层的凹凸表面机械咬合连接，提高涂层之间的结合力。
18.3、本实用新型中在物理粗化层上再经化学侵蚀处理，形成化学粗化层，使经物理粗化后突出的镍层进行化学粗化反应，形成第二凸起部，进一步增强后面镀钯层与的镍层结合力。
附图说明
19.图1为本实用新型一实施例中陶瓷基板表面镀层的结构示意图；
20.图2为本实用新型另一实施例中陶瓷基板表面镀层的结构示意图。
21.其中，陶瓷基板1、镀铜层2、镀镍层3、镀钯层4、镀金层5、粗化层6、第一凸起部7、化学粗化层8、第二凸起部9。
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.如图1-2所示，一种陶瓷基板表面多层复合镀层结构，在所述陶瓷基板1表面依次制备多层镀层，所述多层镀层由内至外依次为镀铜层2、镀镍层3、镀钯层4和镀金层5；其中，所述镀镍层3表面还设有凹凸不平的粗化层6，在所述粗化层6的上表面形成第一凸起部7，所述镀钯层4的下表面与所述粗化层6的凹凸表面机械咬合连接。
26.本实用新型中在陶瓷基板1电镀铜、镍后，采用镀钯的方法进行预镀，再电镀厚金，来保证镍层和金层的结合力；镀钯省去了预镀金过程中必须使用氰化物的弊端，无需技术人员过多的担心操作过程中因氰化物而中毒的情况，简化了操作难度，提高镀夜的稳定性及产品镀层的均匀性，能够有效提高镍层和金层的结合力，避免镍杂质带入到金槽内，提高
镀液是使用寿命，更能够降低企业生产成本，有利于环保。
27.如图1所示，在本实用新型中一实施例中：
28.在镀镍层3外还设置粗化层6，该粗化6为物理粗化层，经过物理粗化处理使得镍层3上表面形成第一凸起部7，使得镀钯层4的下表面与粗化层6的凹凸表面机械咬合连接，提高涂层之间的结合力。
29.如图2所示，在本实用新型中另一实施例中：
30.在所述粗化层6的上表面还包括化学粗化层8。
31.所述化学粗化层8的上表面形成第二凸起部9。
32.在本实施例中，在物理粗化层6上再经化学侵蚀处理，形成化学粗化层8，使经物理粗化后突出的镍层进行化学粗化反应，经过化学粗化处理，得到的镍层表面会形成比物理粗化更均匀更细致的凹凸表面，且第一凸起部7经过化学侵蚀处理形成第二凸起部，第二凸起部起到锚钉作用，进一步增强后面镀钯层4与镀镍层3的结合力。
33.在本实用新型的技术方案，所述多层镀层均为电镀层，通过电镀附着在陶瓷基板1的外侧表面。
34.优选地，所述镀铜层的厚度为5～20μm。所述镀镍层的厚度为5～20μm。所述镀钯层的厚度为0.5～2μm。所述镀金层的厚度为0.5～5μm。
35.上述镀层结构的制备工艺如下：
36.s1、陶瓷基板电镀铜、镍，形成镀铜层、镀镍层；
37.s2、物理粗化处理：
38.使用非金属的砂子进行物理粗化，在镀镍层表面形成物理粗化层，以便于后续化学粗化；
39.s3、化学粗化处理：
40.使用强酸物质对镀镍层表面进行化学粗化，主要目的是促进化学溶液对经过物理粗化而形成的凹凸表面进行化学粗化反应，增强镀镍层与后续镀钯层的结合力；
41.s4、电镀钯：
42.药液配置，配置6g/l的电镀钯溶液，电流密度控制在0.5-1.5asd，打开循环泵过滤机，加热温度为25度左右，电镀10分钟左右即可得到预镀钯层；
43.s5、电镀金：
44.同步骤s4，配置电镀金溶液，进行电镀金，在预镀钯层的外侧形成电镀金层，即得最终产品。
45.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。