基于纳米银焊膏连接芯片的陶瓷-铜键合基板表面处理工艺

摘要

本发明公开了一种基于纳米银焊膏连接芯片的DBC基板表面处理工艺，该工艺解决了既需要防止DBC基板表面铜渗出镀银层表面，又需要保证使用纳米银焊膏连接芯片与DBC基板之间结合强度的技术问题，首先对DBC基板表面进行清洗预处理；然后对预处理后的DBC基板进行电镀镍处理；最后，彻底清洗后，在镀镍的DBC基板表面采用磁控溅射法做镀银处理。本发明具有如下有益效果：（1）电镀镍后磁控溅射银的DBC基板使用纳米银焊膏在高温烧结时，DBC基板表面的金属铜不会发生氧化反应，即不会渗出银镀层表面；（2）纳米银焊膏在烧结后，纳米银焊膏与电镀镍后磁控溅射银的DBC基板结合强度好；（3）绿色环保，不会对环境产生不良影响。

主权项

一种基于纳米银焊膏连接芯片的陶瓷‑铜键合基板表面处理工艺，其特征在于，该工艺按照以下步骤进行：a．对陶瓷‑铜键合基板表面进行清洗预处理；b．对预处理后的陶瓷‑铜键合基板采用电化学方法进行电镀镍处理，所述镍电镀液由以下配方组成：硫酸镍250～350g/L、氯化镍40～50g/L、硼酸35～45g/L，于50～60℃温度下保持15～25mA/cm²的阴极电流密度5～10min，阴极和阳极面积比为1:1，电镀过程中对镍电镀液进行搅拌；c．对电镀镍后的陶瓷‑铜键合基板表面采用磁控溅射法做镀银处理：（1）对电镀镍后陶瓷‑铜键合基板使用流水清洗；（2）用无水乙醇进行超声波清洗陶瓷‑铜键合基板；（3）吹干；（4）将吹干后的陶瓷‑铜键合基板放入超高真空磁控与离子束清洗镀膜设备中，并对超高真空磁控与离子束清洗镀膜设备抽真空；（5）使用离子枪对吹干备用的陶瓷‑铜键合基板的表面进行离子清洗，束流为4～6ml，放电电压为40～60V，灯丝电流为7～8A，加速电压为80～120V，束流电压为400～600V，清洗时间3～5min；（6）对离子清洗后的陶瓷‑铜键合基板表面进行磁控溅射银，氩气流量为25～35ml，起辉时气压为1～3Pa，磁控溅射银时压强维持在0.2～0.4Pa，直流溅射电流为（0.1～0.2）A，直流溅射电压为（0.1～0.3）KV，溅射时间15～20min。