多层陶瓷外壳电镀层气泡的成因和解决措施深讨


多层陶瓷外壳是多层陶瓷金属化底座和金属零件(外引线框架、封结环、散热片等)采用银铜焊料钎焊而成的 。 而金属化材料一般为钨(W)或钼(Mo)-锰(Mn) , 外引线和封结环材料一般为铁(Fe)-镍(Ni)-钴(Co)合金或铁(Fe)-镍(Ni)合金材料 , 散热片材料一般为钨(W)-铜(Cu)或钼(Mo)-铜(Cu)合金材料 。 在多种材料上 , 要先ink">镀镍在ink">镀金 , 并要保证镀层的质量符合产品标准的要求 , 这是由一定难度的 。 在电镀中一般常见的质量问题时镀层的起皮和气泡问题 , 本文探讨的是在电镀后在外观检验或高温老炼时出现针尖小泡后 , 在电镀生产工艺中应该采取的措施 。
2 多层陶瓷外壳的电镀工艺
多层陶瓷外壳的ink">电镀工艺一般均为先镀镍后镀金 。 为了保证产品的键合、封盖、可焊性、抗潮湿、抗盐雾等性能指标符合要求 , 外壳的镀镍通常采用低盈利氨基磺酸镍镀镍 , 镀金通常采用低硬度纯金(金纯度为99.99%)镀金 。 多层陶瓷外壳的ink">电镀工艺流程如下:
等离子清洗→超声波清洗→焊料清洗→流动自来水清洗→电解去油→流动自来水清洗→酸洗→去离子水清洗→预镀镍→去离子水清洗→双脉冲镀镍→去离子水清洗→预镀金→去离子水清洗→脉冲镀金→去离子水清洗→热去离子水清洗→脱水烘干 。
采用这个工艺流程可以确保外壳电镀后镀液的残余量尽可能地小 。
3 电镀气泡的成因
在多层陶瓷外壳电镀生产过程中镀层气泡 , 主要是镀镍层气泡 , 在镀镍和镀金生产连续进行的情况下一般是很少发生镀金层气泡的 。
镀镍层气泡的原因一般与前期处理不良、前处理各工序间的清洗不够充分有关;其次 , 镀镍溶液中的杂质过多也能引起气泡;第三 , 前处理溶液使用时间过长 , 杂质过多也能引起气泡;第三 , 前处理溶液使用时间过长 , 杂质过多 , 没有及时更换 , 非但没有达到前处理的目的 , 发呢日沾污了产品从而引起气泡 。 多层陶瓷外壳镀镍层旗袍根据分布部位与基体材料的不同 , 一般分为金属化区域气泡、引线框架和封接环气泡、焊料区域气泡和散热片气泡 , 由于基体材料的不同 , 产生气泡的原因也不尽相同 。
3.1 金属化区域气泡
金属化区域气泡的原因是由于镀镍层内应力较大 。 镍层与底金属的结合力不足以消除在高温老炼时镍层中的热应力 , 使应力集中处出现气泡 。 一般地说这种气泡 , 在采用光亮镀镍时 , 在陶瓷金属化区最容易出现 。 在采用氨基磺酸镍镀时 , 在陶瓷金属化区最容易出现 。 在采用氨基磺酸镍镀暗镍时 , 其镀镍层应力较小 , 一般不会出现这个问题 。
3.2 引线框架和封接环起泡
引线框架和封接环起泡是由于其表面受到沾污 , 不清洁 , 正常电镀工艺中的前处理工艺不能去除这类沾污物 , 或前处理工艺不正常 , 造成沾污物去除不干净 , 是镀镍层与基体金属的结合力差 , 从而造成起泡 。
3.3 焊料区域起泡
焊料区域起泡是由于前工序--钎焊工序在零件装配及钎焊过程中工艺控制不严格 , 钎焊的零件不清洁 , 或在钎焊过程中一部分始末微粒(C)沾附在焊料表面 , 电镀后在焊料区域有石墨微粒沾污的部位就会产生气泡 。