一种镀膜结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镀膜结构及其制备方法。所述镀膜结构包括依次设置于导电层上的银层、钯层和金层。本发明专利技术针对现有的工艺镍钯金是在镍层上通过沉积的方式沉积上一层钯，然后通过置换的方式沉积上一层金，由于镍层的磁性，在高频高速信号传输时会造成损耗和衰减，导致无法满足信号高频高速传输的问题。本发明专利技术提供的镀膜结构包括银层、钯层和金层，不具有磁性，不会影响信号高频高速传输，而且能够保护导电层并提供良好的可焊性，导电性、耐腐蚀性和抗摩擦等性。本发明专利技术所述银层取代了金(贵金属)成本显著降低，所述银表面的钯层可有效的防止银层的腐蚀，所述金层可以起到润湿和抗腐蚀的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种镀膜结构及其制备方法
本专利技术属于表面处理
，具体涉及一种镀膜结构及其制备方法。
技术介绍
现有电子工业零件的封装工艺中，镍钯金作为传统的表面处理方式被工业广泛应用，为导电层表面提供优异的金线bonding性能，耐磨耐腐蚀等特点。随着科学的进步发展，人类步入5G时代，同时也标志着在半导体封装，IC基板，铝基板，陶瓷基板，印制电路板等电子工业元器件封装进入高频高速时期，镍钯金作为传统的表面处理工艺，因为其镍层的磁性，信号在高频高速的传输时会造成的损耗和衰减，所以目前现有的表面处理材料限制了高频高速的发展。金钯金镀层具有和镍钯金镀层同等优异的bonding和焊接性能，但由于其叠层结构三层均为贵金属组成，具有加工成本较高、难以维持大批量生产的缺陷。CN102605359A公开了一种崭新的化学钯金镀膜的表面处理叠构，在焊垫(铜)上，首先利用置换型的方法形成一层0.06～0.12μm的金属钯，然后在置换型钯层上沉积一层厚度0.03～0.2μm的还原型钯层用于加厚钯镀层，最后利用还原的方法在钯表面沉积一层0.03～0.2μm的金。由于其金是采用氧化还原型的方式沉积，其槽液稳定性较差，实际的生产加工过程中管控较难，难以满足大规模量产的需要，加之其钯层作为铜离子屏蔽层，需要钯层的厚度较厚，而钯作为一种贵金属成本较高，更加限制了其在工业生产端的应用。CN110241406A和CN110318047A公开了另外一种化学金钯金镀膜的表面处理叠构，在焊垫(铜)上利用置换的方式置换一层薄金，然后利用金的催化性在金面上沉积一层化学钯，最后再利用置换的方式在钯上沉积上一层化学金，最终形成金钯金的化学叠构，由于其叠层结构三层均为贵金属组成，加工成本较高，难以维持大批量生产。因此，本领域需要开发一种新型的镀膜制备方法，其具有较好的可焊性、导电性和耐腐蚀性，信号在高频高速的传输时不会造成损耗和衰减，且生产成本较低的优势。
技术实现思路
本专利技术针对现有的工艺镍钯金是在镍层上通过沉积的方式沉积上一层钯，然后通过置换的方式沉积上一层金，由于镍层的磁性，在高频高速信号传输时会造成损耗和衰减，导致无法满足信号高频高速传输的问题，本专利技术的目的在于提供一种镀膜结构及其制备方法。所述方法得到的镀膜不具有磁性，不会影响信号高频高速传输，且具有较好的可焊性、导电性、耐磨性等优点。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的目的之一在于提供一种镀膜结构，所述镀膜结构包括依次设置于导电层上的银层、钯层和金层。本专利技术所述镀膜结构包括银层、钯层和金层，不具有磁性，不会影响信号高频高速传输，而且能够保护导电层并提供良好的可焊性，导电性、耐腐蚀性和抗摩擦等性。本专利技术所述银层取代了金(贵金属)成本显著降低，所述银表面的钯层可有效的防止银层的腐蚀，所述金层可以起到润湿和抗腐蚀的作用。优选地，所述银层的厚度为0.2～0.4μm，例如0.21μm、0.23μm、0.25μm、0.27μm、0.29μm、0.3μm、0.31μm、0.33μm、0.35μm、0.37μm或0.39μm等。优选地，所述钯层的厚度为0.05～0.2μm，例如0.06μm、0.07μm、0.08μm、0.09μm、0.1μm、0.11μm、0.12μm、0.13μm、0.14μm、0.15μm、0.16μm、0.17μm、0.18μm或0.19μm等。优选地，所述金层的厚度为0.05～0.2μm，例如0.06μm、0.07μm、0.08μm、0.09μm、0.1μm、0.11μm、0.12μm、0.13μm、0.14μm、0.15μm、0.16μm、0.17μm、0.18μm或0.19μm等。本专利技术的目的之二在于提供一种如目的之一所述的镀膜结构的制备方法，所述方法包括：在导电层上依次制备银层、钯层和金层，得到镀膜结构。本专利技术通过置换的方式先在导电层上置换一层化学银，然后通过银本身的自催化，通过氧化还原的方式沉积上一层金属钯，能够有效的防止银层的腐蚀，最后通过氧化还原的方式沉积上一层金起到润湿和抗腐蚀的作用。本专利技术与金钯金镀膜结构相比，本专利技术使用银取代了金(贵金属)成本显著降低且；与镍钯金镀膜结构相比，本专利技术所述镀膜流程处理更为简单，操作温度更低，间接的降低了成本。优选地，所述银层的制备方法包括：在导电层上通过置换反应，得到银层。优选地，所述银层的制备方法为：将导电层置于化学银溶液中，得到表面覆盖有银层的导电层。优选地，所述化学银溶液的pH为8.0～9.0，例如8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8或8.9等。优选地，所述化学银溶液的温度为40～70℃，例如42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃或68℃等。优选地，所述导电层置于化学银溶液中的时间为2～4min，例如2.5min、3min或3.5min等。优选地，在导电层上制备银层之后，还包括洗涤的过程，优选采用纯水洗涤。优选地，所述化学银溶液包括银离子或络合银离子，优选所述化学银溶液还包括胺类络合剂、氨基络合剂和多羟基酸络合剂中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选化学银溶液由银离子或络合银离子、胺类络合剂、氨基络合剂和多羟基酸络合剂组成。优选地，所述化学银溶液中，银离子或络合银离子的浓度为0.5～5g/L，例如1g/L、1.5g/L、2g/L、2.5g/L、3g/L、3.5g/L、4g/L或4.5g/L等。优选地，所述化学银溶液中，胺类络合剂的浓度为1～20g/L，例如3g/L、5g/L、7g/L、9g/L、10g/L、11g/L、13g/L、15g/L、17g/L或19g/L等。优选地，所述化学银溶液中，氨基络合剂的浓度为1～20g/L，例如3g/L、5g/L、7g/L、9g/L、10g/L、11g/L、13g/L、15g/L、17g/L或19g/L等。优选地，所述化学银溶液中，多羟基酸络合剂的浓度为1～20g/L，例如3g/L、5g/L、7g/L、9g/L、10g/L、11g/L、13g/L、15g/L、17g/L或19g/L等。优选地，所述银离子或络合银离子包括银氨络合离子、银亚硫酸盐络合离子和银卤化物络合离子中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述胺类络合剂包括氨水、柠檬酸三胺、磷酸铵、硫酸铵、硝酸铵、醋酸铵、碳酸铵乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺的氨基吡啶、苯胺和苯二胺中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述氨基络合剂包括甘氨酸、α-丙氨酸、β-丙氨酸、胱氨酸、乙二胺四乙酸、天冬氨酸、谷氨酸、氨磺酸氨三乙酸和芳香环氨酸中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述多羟基酸络合剂包括酸、所述酸的碱金属盐和所述酸的铵盐中的任意一种或至少两种的组合，优选酸为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、苹果酸、乳酸、1-羟基-乙叉-1,1-二磷酸、磺基水杨酸和邻苯二胺酸中的任意一种或至少两种的组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镀膜结构，其特征在于，所述镀膜结构包括依次设置于导电层上的银层、钯层和金层。/n

【技术特征摘要】
1.一种镀膜结构，其特征在于，所述镀膜结构包括依次设置于导电层上的银层、钯层和金层。


2.如权利要求1所述的镀膜结构，其特征在于，所述银层的厚度为0.2～0.4μm；
优选地，所述钯层的厚度为0.05～0.2μm；
优选地，所述金层的厚度为0.05～0.2μm。


3.一种如权利要求1或2所述的镀膜结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：在导电层上依次制备银层、钯层和金层，得到镀膜结构。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述银层的制备方法包括：在导电层上通过置换反应，得到银层；
优选地，所述银层的制备方法为：将导电层置于化学银溶液中，得到表面覆盖有银层的导电层；
优选地，所述化学银溶液的pH为8.0～9.0；
优选地，所述化学银溶液的温度为40～70℃；
优选地，所述导电层置于化学银溶液中的时间为2～4min；
优选地，在导电层上制备银层之后，还包括洗涤的过程，优选采用纯水洗涤。


5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述化学银溶液包括银离子或络合银离子，优选所述化学银溶液还包括胺类络合剂、氨基络合剂和多羟基酸络合剂中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选化学银溶液由银离子或络合银离子、胺类络合剂、氨基络合剂和多羟基酸络合剂组成；
优选地，所述化学银溶液中，银离子或络合银离子的浓度为0.5～5g/L；
优选地，所述化学银溶液中，胺类络合剂的浓度为1～20g/L；
优选地，所述化学银溶液中，氨基络合剂的浓度为1～20g/L；
优选地，所述化学银溶液中，多羟基酸络合剂的浓度为1～20g/L；
优选地，所述银离子或络合银离子包括银氨络合离子、银亚硫酸盐络合离子和银卤化物络合离子中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述胺类络合剂包括氨水、柠檬酸三胺、磷酸铵、硫酸铵、硝酸铵、醋酸铵、碳酸铵乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺的氨基吡啶、苯胺和苯二胺中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述氨基络合剂包括甘氨酸、α-丙氨酸、β-丙氨酸、胱氨酸、乙二胺四乙酸、天冬氨酸、谷氨酸、氨磺酸氨三乙酸和芳香环氨酸中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述多羟基酸络合剂包括酸、所述酸的碱金属盐和所述酸的铵盐中的任意一种或至少两种的组合，优选酸为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、苹果酸、乳酸、1-羟基-乙叉-1,1-二磷酸、磺基水杨酸和邻苯二胺酸中的任意一种或至少两种的组合。


6.如权利要求3-5之一所述的方法，其特征在于，所述钯层的制备方法包括：在银层上通过氧化还原的方式沉积一层金属钯，得到钯层；
优选地，所述钯层的制备方法为：将表面覆盖有银层的导电层置于化学钯溶液中，得到预产物，所述预产物中钯层覆盖于银层表面；
优选地，所述化学钯溶液的pH为6.5～8.0；
优选地，所述化学钯溶液的温度为40～70℃；
优选地，所述表面覆盖有银层的导电层置于化学钯溶液中的时间为4～15min；
优选地，在得到预产物之后，还包括洗涤的过程，优选采用纯水洗涤。


7.如权利要求3-6之一所述的方法，其特征在于，所述化学钯溶液包括钯盐，优选所述化学钯溶液还包括主络合剂、辅助络合剂、还原剂、第一稳定剂和第一pH缓冲剂中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选化学钯溶液由钯离子或钯络合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬灿，黄明起，夏建文，
申请(专利权)人：深圳市化讯半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44