【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子封装，具体而言，涉及一种具有覆镍层的键合铝丝及其制备方法和应用。
技术介绍
1、键合铝丝包括纯铝丝、硅铝丝、镁铝丝等，按线径分为细铝丝和粗铝丝，粗铝丝因线径通常大于100μm，具有过流大、键合灵活的优点。在功率半导体器件如场效应晶体管(mosfet)、绝缘栅门极晶体管(igbt)以及宽禁带半导体器件等功率器件，以及led数码管产品、cob面光源等领域中应用广泛，是实现芯片与封装之间互连的关键。但由于功率器件服役过程中通常发热量较大，而铝丝拉伸强度及耐热性较低，键合后易发生引线下垂或塌丝，进一步降低键合强度，易引起键合点脱键或断裂。
2、经阳极氧化处理后的纯铝材料会在表面形成膜状多孔结构即阳极氧化铝(anodicaluminum oxide，aao)模板，该多孔结构的孔径、孔形状、孔深度是由阳极氧化工艺参数决定，包括电解液成分、电解电压、电流、电解时间、温度等综合影响。控制工艺参数可在纯铝材料表面制得蜂窝状规则排布的氧化铝多孔阵列，因此已经成为较成熟的纳米线阵列制作基板，广泛用于多种纳米线的液相沉积。例如“us-20090266411-光伏线的制作方法”中是以多孔氧化铝为模板制作半导体光伏线，该专利对于本专利技术的启发在于圆柱形纯铝基体做阳极氧化处理的方法，而以往的aao模板制作通常都是在平面基材上进行。而本专利技术与该专利的不同之处在于，该专利中氧化铝多孔层仅仅作为半导体光伏线的生长起始模板，之后需要去除，其制备的纳米光伏线是该专利的目标产品，而本专利技术是一种对基于纯铝键合丝的表面改性方法，先以铝
3、另外，从现有的镀层制造工艺本身特点来说，电化学镀层厚度均匀，与电镀相比不存在因电场差异而造成的镀层不均现象，尤其适用于像键合丝这样尺寸精度高的材料表面处理。另外化学镀结合力高，不易剥落，本专利技术中与氧化铝模板层相结合，更是起到了固定桩的作用。
4、镍熔点及硬度均远高于铝，因此采用本专利技术方法改性后的具有镍复合层的铝基键合丝能显著提高表面硬度、耐热性，及改善塌丝缺点。并且镀镍后与氧化铝层复合形成硬度较高的复合镀层，可显著提高焊点可靠性。
5、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有覆镍层的键合铝丝及其制备方法和应用，所述的具有覆镍层的键合铝丝表面清洁，具有耐热性好、耐腐蚀性好、键合强度高和不易塌丝等优点。
2、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
3、本专利技术的一个方面，涉及一种具有覆镍层的键合铝丝，包括铝基材料以及包覆在所述铝基材料外壁上的阳极氧化铝层；所述阳极氧化铝层包括若干个紧密排列的氧化铝微孔，所述氧化铝微孔内沉积有金属镍。
4、所述的具有覆镍层的键合铝丝表面清洁，具有耐热性好、耐腐蚀性好、键合强度高和不易塌丝等优点。
5、本专利技术的另一个方面，还涉及所述的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法，包括以下步骤：
6、(a)将铝基材料置于电解液中进行一次阳极氧化；将完成所述一次阳极氧化的所述铝基材料置于腐蚀液中去除氧化层，得到铝基材料前体；
7、(b)将所述铝基材料前体置于所述电解液中进行二次阳极氧化，在所述铝基材料的外壁上形成具有若干个紧密排列的氧化铝微孔的阳极氧化铝层；
8、(c)将金属镍沉积在所述氧化铝微孔中。
9、所述的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法，工艺简单高效，可有效改善键合铝丝的表面清洁度，提高耐热性、耐腐蚀性、键合点疲劳强度及改善塌丝的问题。
10、本专利技术的另一个方面，还涉及一种电子封装用引线材料，包括所述的具有覆镍层的键合铝丝或所述的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法制备得到的键合铝丝。
11、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
12、(1)本专利技术提供的具有覆镍层的键合铝丝，在阳极氧化铝层的氧化铝微孔内沉积有金属镍，形成纳米或亚微米级的覆镍层，能够提高键合铝丝的耐热性和表面硬度，改善键合铝丝的力学性能，该键合铝丝的表面清洁度高，耐腐蚀性好、键合点疲劳强度高，不易塌丝。
13、(2)本专利技术提供的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法，采用二次阳极氧化工艺，使再次生成的微孔更为有序，避免一次阳极氧化可能存在支孔、截断孔等造成的沉积层疏松和空洞等缺陷；利用电化学沉积法将金属镍沉积在氧化铝微孔中形成覆膜层，可有效改善键合铝丝的表面清洁度，提高耐热性、耐腐蚀性、键合点疲劳强度及改善塌丝的问题。
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1.一种具有覆镍层的键合铝丝，其特征在于，包括铝基材料以及包覆在所述铝基材料外壁上的阳极氧化铝层；所述阳极氧化铝层包括若干个紧密排列的氧化铝微孔，所述氧化铝微孔内沉积有金属镍。
2.根据权利要求1所述的具有覆镍层的键合铝丝，其特征在于，所述阳极氧化铝层的厚度为0.2～2.5μm；
3.根据权利要求1所述的具有覆镍层的键合铝丝，其特征在于，所述铝基材料包括：纯铝线和/或铝合金线；
4.如权利要求1～3任一项所述的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法，其特征在于，所述一次阳极氧化的电压为40～70VDC；
6.根据权利要求4所述的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法，其特征在于，所述二次阳极氧化的电压为40～70VDC；
7.根据权利要求4所述的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法，其特征在于，所述电解液的pH＜5；
8.根据权利要求4所述的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法，其特征在于，采用电化学沉积的方式将所述金属镍沉积在所述氧化铝微孔
9.根据权利要求8所述的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法，其特征在于，所述电化学沉积在电镀液中进行，所述电镀液的温度为40～50℃；
10.一种电子封装用引线材料，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的具有覆镍层的键合铝丝或权利要求4～9任一项所述的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法制备得到的具有覆镍层的键合铝丝。
...【技术特征摘要】
1.一种具有覆镍层的键合铝丝，其特征在于，包括铝基材料以及包覆在所述铝基材料外壁上的阳极氧化铝层；所述阳极氧化铝层包括若干个紧密排列的氧化铝微孔，所述氧化铝微孔内沉积有金属镍。
2.根据权利要求1所述的具有覆镍层的键合铝丝，其特征在于，所述阳极氧化铝层的厚度为0.2～2.5μm；
3.根据权利要求1所述的具有覆镍层的键合铝丝，其特征在于，所述铝基材料包括：纯铝线和/或铝合金线；
4.如权利要求1～3任一项所述的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的具有覆镍层的键合铝丝的制备方法，其特征在于，所述一次阳极氧化的电压为40～70vdc；
6.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙伟民，钟素娟，刘洁，李培艳，董显，裴夤崟，侯江涛，孙逸翔，
申请(专利权)人：郑州机械研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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