[发明专利]一种低应力高可焊性镀镍电极制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电极制备方法，尤其是一种低应力高可焊性镀镍电极制备方法。

背景技术

功率半导体器件内部实现需要的电气连接主要依靠铜材料电极完成，而功率半导体器件和使用设备之间的连接也是通过铜材电极。电极在功率半导体内部焊接在芯片上，电极的另一端留在功率半导体模块的外部，起到模块与外部设备的固定和电气连接的作用。在制造模块过程中，我们希望镀镍电极能有效保证足够的清洁度、软度，便于在生产焊接过程中有高的可焊性和低的焊接应力，同时要保证电极不能有变形。

目前行业中的做法：

旧退火工艺：①支架先退火(未镀镍)；②再电镀镍；③整形；④再折弯。

工艺缺点：

⑴、支架先退火后质地较软，镀镍后支架变形较严重，无法管控变形度。虽质地达到使用要求，支架变形度太大，整形所花费得人力和时间成本太高，且很难满足生产的要求。

⑵、电镀镍后由于支架周转、加工后不可避免的会残留油污，不同程度影响到支架表面的清洁性进而影响支架焊接的可焊性，影响焊点强度。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种低应力高可焊性镀镍电极制备方法。

用于解决问题的方案

一种低应力高可焊性镀镍电极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S100、将电极支架折弯成型；

步骤S200、对折弯成型的电极支架进行电镀镍；

步骤S300、镀镍退火后即得。

优选地，所述电极为铜电极。

优选地，在步骤S100前，还包括去污步骤：将所述铜电极浸入碱性溶液中，通过化学除油去除所述铜电极表面的油污，然后将铝所述铜电极浸入酸性溶液，去除所述铜电极的表面氧化皮。

优选地，所述步骤S300为：所述铜电极在200-400℃温度和有还原性气氛存在下，进行退火处理。

优选地，所述步骤S300为：所述铜电极在500-600℃温度和有还原性气氛存在下，进行退火处理。

发明的效果

提供了一种低应力高可焊性镀镍电极制备方法，能大幅度提高电极的可焊性、减少电极变形、提高工效，同时有效减少功率器件在外部固定接线过程中内应力的产生。大大减小了由功率器件装配引起的故障率。

具体实施方式

以下将结合实施例详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、手段、材料未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

针对现有的技术问题，我们在调整退火工艺能够有效保证镀镍电极清洁控制电极变形，但工艺难点是退火电极不同于裸铜，温度较高时镀镍层容易剥离。

本发明提供的电极制备方法为：

步骤S100、将电极支架折弯成型；

步骤S200、对折弯成型的电极支架进行电镀镍；

步骤S300、镀镍退火后即得。

制备方法可以为以下步骤：①支架先折弯；②再电镀镍；③再退火(镀镍)。

本发明提供的电极制备工艺优点：

⑴、控制电极变形，避免在制造模块过程中影响模块封装。支架(不做退火)先折弯，能够有效保证支架强度，能确保在电镀镍过程中电极不发生严重变形。

⑵、保证电极清洁度。电镀镍后不再需要折弯，减少了折弯加工过程中油污污染支架的现象，退火后注意存放，支架一般较为清洁，焊接可靠性更好。

⑶、防止电极回硬。电极在再次机加工过程中出现加工硬化，硬化的电极在紧固到设备过程中会造成电极与芯片焊接面受到较大的应力从而导致电极和芯片脱落现象。软化的电极使得电极的受力点发生变化，相应地减小或缓冲了电极在紧固过程中电极和芯片的焊接应力。

另外，在在步骤S100前，还包括去污步骤：将所述铜电极浸入碱性溶液中，通过化学除油去除所述铜电极表面的油污，然后将铝所述铜电极浸入酸性溶液，去除所述铜电极的表面氧化皮。

退火处理的工艺可以为：所述铜电极在200-400℃温度和有还原性气氛存在下，进行退火处理。

退火处理的工艺可以为：所述铜电极在500-600℃温度和有还原性气氛存在下，进行退火处理。

虽然已经参照以上实施方式说明了本发明，但是，应该理解的是本发明不限于所公开的实施方式。所附权利要求书的范围应在最宽泛的范围内进行解释，以涵盖所有变型、等同结构和功能。