[发明专利]一种陶瓷基板的镀铜方法

说明书

本发明提供一种陶瓷基板的镀铜方法，涉电学镀铜技术领域。该方法包括：S1，将陶瓷基板安装在第一挂具的安装孔上；其中，第一挂具由具有导电性的材料制成；S2，表面预处理；S3，第一次电镀铜，获得初始镀件；S4，清洗；S5，将初始镀件从第一挂具转移安装到第二挂具上；其中，第二挂具为第一挂具除去安装孔以及与阴极棒接触部位以外的表面均匀涂覆绝缘材料而形成；S6，表面预处理；S7，第二次电镀铜，获得镀铜陶瓷基板；S8，清洗。经上述镀铜方法在陶瓷基板上形成的铜镀层均匀度良好，有利于后续的封装操作及延长了成品的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电学镀铜技术领域，且特别涉及一种陶瓷基板的镀铜方法。

背景技术

陶瓷基板具有优良的热传导性、可靠的电绝缘性、低的介电常数和介电损耗，是新一代大规模集成电路、半导体模块电路及大功率器件的理想散热封装材料。可应用于大功率电力半导体模块、半导体致冷器、电子加热器、功率控制电路、汽车电子、太阳能电池板组件、激光等领域。陶瓷基板的表面往往需要进行镀铜处理。

一般的陶瓷基板镀铜工艺为：将陶瓷基板安装于挂具中，再将挂具放入装有电镀液的镀铜槽中，待镀的陶瓷基板做阴极，在电源的作用下，作为阳极的金属铜被氧化成铜离子进入电镀液中，铜离子则会在电场作用下向阴极移动，并在陶瓷基板表面被还原沉积形成铜镀层。

但本申请的发明人发现，在镀铜过程中，铜离子在电场作用下定向向阴极移动，但由于电力线分布不均匀，导致陶瓷基板上的铜镀层厚度均匀度较差，这将会影响后续封装及成品的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷基板的镀铜方法，此镀铜方法能够有效地提高陶瓷基板铜镀层的均匀度，适用于工业化应用。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供一种陶瓷基板的镀铜方法，包括以下步骤：

S1，将陶瓷基板安装在第一挂具的安装孔上；其中，所述第一挂具由具有导电性的材料制成；

S2，对所述第一挂具和所述陶瓷基板进行表面预处理；

S3，第一次电镀铜：所述第一挂具悬挂于镀铜槽的阴极棒上，将表面预处理过的所述陶瓷基板完全浸没在电镀液进行第一次电镀铜，使所述陶瓷基板表面形成第一铜层，获得初始镀件；其中，第一次电镀铜的工作温度保持在20～26℃之间，电流密度为1.7～2.2A/dm²；所述初始镀件包括所述陶瓷基板和在所述陶瓷基板表面形成的所述第一铜层；

S4，将所述初始镀件和所述第一挂具进行清洗；

S5，将所述初始镀件从所述第一挂具转移安装到第二挂具上；其中，所述第二挂具为所述第一挂具除去所述安装孔以及与阴极棒接触部位以外的表面均匀涂覆绝缘材料而形成；

S6，对所述第二挂具以及所述初始镀件进行表面预处理；

S7，第二次电镀铜：所述第二挂具悬挂于所述镀铜槽的阴极棒上，所述初始镀件完全浸没在所述电镀液中进行第二次电镀铜，使所述第一铜层表面形成第二铜层，获得镀铜陶瓷基板；其中，所述第二次电镀铜的工作温度保持20～26℃之间，电流密度为1.7～2.2A/dm²；

S8，将所述镀铜陶瓷基板及所述第二挂具进行清洗。

进一步地，所述第一次电镀铜的时间与所述第一铜层的厚度的关系公式和所述第二次电镀铜的时间与所述第二铜层的厚度的关系公式均为：

其中，H为所述第一铜层的厚度或所述第二铜层的厚度；I为电流，单位A；t为镀铜时间，单位min；S为所述陶瓷基板的表面积，单位dm²；η为电流效率，取值范围95％～98％。