氮化铝陶瓷基板的起泡和发黑问题

咱们现在来聊聊氮化铝陶瓷基板的起泡和发黑问题,看看有没有什么双保险的解决办法。就像问题现场里说的那样,产品在化学镀镍之后,老是出现“爆痘”的情况——局部鼓起透明的小水泡,拿针一戳就破了;更让人头疼的是,腔体周围悄悄染上了一层灰黑色的“锈斑”,可背面却干干净净的。这些异常只出现在环框的四个角上,排得整整齐齐的,把电场尖端效应排除掉以后,矛头就直接指向了镀前的基材和烘干工艺这两个关键节点。 那起泡到底是咋回事呢? 原来还是钨层“断网”了。咱们把起泡和没起泡的地方放到扫描电镜下面一看就明白了:正常的区域里,钨层密实得很,就像一张连续的网铺在上面,氮化铝的晶界上也看不到大块的二次相浮起来;而边上发白的区域呢,钨层变得疏松了,大量的YAP、YAM这些玻璃相就像孤岛一样聚集在表面。镍层根本没法和它们形成金属键,应力一释放马上就鼓包了。所以说亮斑其实是钨层不连续的视觉信号。 那发黑又是咋回事? 主要是因为腔体“藏水”了。我们把起泡和发黑拆成两个变量做了五组对比实验来找凶手。如果先用冷水冲洗再倒扣着烘干,腔体内就会积水;水蒸气在100℃下慢慢蒸发,氮化铝长期泡在水里就会水解变黑。如果换热水冲洗、切水之后再朝上烘干,热风就能把残液带走,腔体内部没有死角积水了,黑斑也就彻底消失了。 既然找到了原因,就得把解决方案落实好。首先要严格筛料:建立钨层连续性检验图谱,只要看到亮斑就直接判不合格。工艺方面也得固化下来:镀完槽以后先热水冲洗再切水,最后把腔体朝上的姿势烘干,这样就能彻底杜绝积水死角了。 这套双保险方案执行下去以后效果真的特别好:批量出现的起泡和发黑问题一起归零了。产品一次性通过了810℃氮氢退火的考核。