本发明专利技术描述了具有含银的外部电触点的ＬＴＣＣ器件，所述ＬＴＣＣ器件先后用含镍金属和含金金属电镀。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用银导体电镀表面、适于多层LTCC电路制造应用的银糊剂和镍金 电镀条件。该银组合物用于构建高密度LTCC器件时会表现出与镍金电镀条件和高耐腐蚀 性可金线键合电子电路的工艺相容性和材料相容性。LTCC互连电路在用于替换金质LTCC 系统方面具有高性价比，高度可靠，并且其特征在于在高达90GHz或更高频率的宽范围内 的介电损耗很低；此外在化学稳定性、密封性、机械强度、可金线键合表面的工艺宽容度方 面也很优秀。
技术介绍
互连电路板是由大量极小电路元件通过电路和机械互连组成的电子电路或子系 统的物理实现。很多情况下，期望将这些不同类型的电子元件以一定排列方式组合起来，以 便可将它们在一个单独的紧凑封装中物理隔离而又彼此相邻地装配，并且彼此电连接和/ 或电连接到从封装延伸出来的公共接头。复杂电子电路通常需要电路由若干层通过绝缘介电层隔离的导体构建而成。导电 层通过穿透介电层的导电通路(称为通孔)在各级之间互连。此类多层结构使电路变得更 加紧凑。通常，通过将无机固体、有机固体和挥发性溶剂的浆液浇铸在可移除式聚合物薄 膜上来制成LTCC带材。该浆液由玻璃粉末与陶瓷氧化物填充材料以及有机基质树脂-溶剂 体系(介质)组成，其中该树脂-溶剂体系被配制和加工为包含分散悬浮固体的液体。用 该浆液涂覆可移除式聚合物薄膜的表面以形成厚度与宽度均勻的涂层，从而制备带材。为互连带材上印刷的具有电子功能并且以贵金属为基料的厚膜糊剂，用填孔导体 连接导线，然后以适当温度进行层压和烧制，从而制成电子器件。与金质电路相比，具有银 质导体的电路性价比高，但是它们的可靠性差一些，尤其在暴露于大气湿度的情况下。在暴露于大气条件下期间，银导体表面将会变暗(暴露于大气条件时，银通常会 发生氧化现象)并且会丧失电路功能。为了最大程度地避免这种氧化现象，通常在银导体 表面涂覆镍金。然而，与其他基底(例如氧化铝、印刷线路板和铜等)不同的是，基底在镀 金之前镀镍通常会使银导体从LTCC上“抬升”。无论程度如何之小，这种银导体焊点抬升 都将会降低成品LTCC电路的最终功能属性，例如引线键合强度、长期可靠性等。为了最大 程度地降低键合抬升程度，应以能够提供良好引线键合条件和可靠性这一标准来选择被电 镀器件的电镀条件、物理特性。需要调整的主要电镀条件为适于LTCC与银导体组合物 的电镀浴的PH值和温度；镍与金的电镀厚度；以及镍对金的厚度比率；如果需要，在镀银 后进行钯基电镀等。已经公开了几种有关无电电镀的文献，但没有一种文献针对具体的LTCC化学性质，所述化学性质是确定镍对金的适当电镀条件和厚度的最重要的参数之一。 ("Electroless Plating-Fundamentals & Applications，，1990,G. 0. Mallory & J. B. Hajdu 编辑，Williams Andrew Publishing/Noyes。)D. Gudeczaukas, Uyemura International corporation(Southington CT)公开了几种有关无电电镀金技术的文献，尤其是“LTCC in Ceramic hdustry”(2007年12月)第13页中的文献。以下几种专利描述了镍金电镀 条件和应用例如有关铜基底的美国专利6156218和美国专利6362089 ；有关铝的美国专 利6548327等。文献中描述的常用技术以及业内广泛接受的方法是在酸性溶液pH值下于 77-90°C无电电镀镍-金或镍-钯-金。由于无论银导体组合物如何变化，被电镀部件的导 体基底键合都会失效，所以在业内广泛接受的电镀条件下，基于美国2007/011187中描述 的Dupont生瓷带系统的LTCC电路不会电镀可引线键合的金。此外，当前市场尚未提供使 用镍金电镀、可引线键合并具有长期粘附性/可靠性的其他任何LTCC电路。本专利技术克服了用于基于LTCC的镍金电镀电子器件的现有技术厚膜可电镀银导体 组合物以及应用的相关问题。具体地讲，本专利技术提供获取可引线键合的LTCC结构所需的厚 膜组合物与电镀条件，所述LTCC结构提供优异的长期可靠性。专利技术概述本文所述内容为将金属电镀到LTCC器件上的电镀方法，该方法包括以下连续步 骤a.在4-12的pH值范围内，将含镍金属无电电镀到LTCC器件的含银金属外部电触 点上；以及b.将含金金属电镀到含镍金属上，其中所述电镀选自无电电镀和浸镀。本文另外的所公开内容为基本上由以下物质组成的银糊剂组合物(1)具有不同 大小和形状的75-90重量％的银粉末以及占其余含量的有机介质，(2)在(1)中具有0. 5-4 重量％的高耐火玻璃以及占其余含量的有机介质的银。上述组合物中的玻璃是含有ai、Ba、Mg、Sr、Sn、Ti并作为“网络形成体”的铝硼硅 酸盐玻璃。Na离子为“网络改性阳离子”。上述组合物中具体的玻璃组合物包含20. 2%的Si02、2. 8%的Al203、20. 4%的 B2O3^lO. 的 Zn0、19. 0% 的 Ba0、3. 1%的]\%0、3. 3%的 Na20、13. 7%的 Sr0、5. 5%的 Ti02、 1. 9%的 SnO2。在银导体表面上电镀镍金的条件被指定为在以介于4-12之间的pH值电镀的 100-300微英寸(优选100-150微英寸)镍上覆盖20-100微英寸(优选20-60微英寸)在浸镀/闪镀金条件下，电镀的pH值可以更加偏向于酸性，最低可达到3，并且金 的厚度可低至约4微英寸。此外，将金成功地电镀到填孔导体上还可提供长期可靠性。本专利技术提供用于高可靠性微波应用的现有技术厚膜组合物的低成本改进替代物， 其实现方法是用可电镀的银组合物替代混合金属(银-钯-钼-金)组合物或全金组合物。专利技术详述1.带材浇铸化学性质、带材浇铸和LTCC加工通常，通过将无机固体、有机固体和挥发性溶剂的浆液浇铸在可移除式聚合物薄膜上来制成LTCC带材。该浆液由玻璃粉末与陶瓷氧化物填充材料以及有机基质树脂-溶剂 体系(介质)组成，其中该树脂-溶剂体系被配制和加工为包含分散悬浮固体的液体。用 该浆液涂覆可移除式聚合物薄膜的表面以形成厚度与宽度均勻的涂层，从而制备带材。可以Dupont 951 生瓷带(Dupont 951 Green tape)和 Dupont 943 生瓷带(Dupont 943 Green tape)商购获得此类带材。玻璃化学组合物在美国专利US 6，147，019和US 2007/011187中也有所讨论。一般来讲，陶瓷填料将与玻璃组合物反应并生成新的晶相。本 专利技术涉及这些晶相在镍金电镀浴中的稳定性。陶瓷填料将在于酸性/碱性PH值条件下形 成可浸出相的过程中起到重要作用。可向可浇铸介电组合物添加0-50重量％ (基于固体重量)的耐火陶瓷填料，例如 Al2O3^ZrO2,SiO2^TiO2或它们的混合物。根据填料类型的不同，预期焙烧之后会形成不同晶 相。填料可控制已焙烧带材组件向电镀浴的浸出。例如，包含Mg、&i的相可浸出到浴中；另 一方面，以氧化铝为基料的晶相则相对稳定。Al2O3为优选陶瓷填料，因为它能与玻璃发生反应形成包含Al的晶相。Al本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种将金属电镀到ＬＴＣＣ器件上的方法，所述方法包括以下连续步骤：ａ．在介于４－１２之间，优选介于４－９之间的ｐＨ值范围内，将含镍金属无电电镀到ＬＴＣＣ器件的含银金属外部电触点上ｂ．将含金金属电镀到所述含镍金属上，其中所述电镀选自无电电镀和浸镀。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·M·奈尔，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US
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