专利名称：：用于半导体n\p型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液及相关的电镀前处理工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及表面电镀处理
技术领域：
，特别涉及半导体致冷材料(锑、铋、硒、碲混合晶体)表面电镀处理
技术领域：
，具体是指一种用于半导体NV3型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液及相关的电镀前处理工艺。
背景技术：
：在半导体NV3型致冷材料上电镀前的处理，通用的处理方式是物理处理法，即对半导体材料表面用喷砂_喷镍的方法来增加材料表面的粗糙度和沉积导电镍层，来提高镀层的结合力，但是因为喷砂-喷镍时高温、高压的冲击，易引起晶片的破裂，从而使得生产成本高，且产品合格率低，生产效率低下。因此，需要一种新的半导体N\p型致冷材料上电镀前处理工艺，其不会导致晶片的破裂，降低生产成本，提高产品合格率，及生产效率。
发明内容本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种用于半导体N\P型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液及相关的电镀前处理工艺，该电镀前处理工艺能增加基材与镍层的结合力，提高致冷晶片的致冷温差和性能，且不会导致晶片的破裂，降低了生产成本，提高了产品合格率，及生产效率。为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供了一种用于半导体NXP型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液，其特点是，所述的粗化液包括溶液A，所述溶液A包括520%(体积)氢氟酸、2040%(体积)硝酸和0.55g/L的十二烷基磺酸钠的氧化剂，余量为水。较佳地，所述氢氟酸为5%(体积)，所述硝酸为20%(体积)，所述十二烷基磺酸钠为0.5g/L。较佳地，所述氢氟酸为20%(体积)，所述硝酸为40%(体积)，所述十二烷基磺酸钠为5g/L。较佳地，所述氢氟酸为10%(体积)，所述硝酸为30%(体积)，所述十二烷基磺酸钠为3g/L。较佳地，所述的粗化液还包括溶液B，所述溶液B包括1050g/L的溴酸钾和210%(体积)硝酸，余量为水。更佳地，所述溴酸钾为10g/L，所述的溶液B中的硝酸为2%(体积)。更佳地，所述溴酸钾为50g/L，所述的溶液B中的硝酸为10%(体积)。更佳地，所述溴酸钾为30g/L，所述的溶液B中的硝酸为6%(体积)。在本发明的第二方面，提供了一种半导体NXP型致冷晶片表面电镀前处理工艺，其特点是，将经脱脂后的所述半导体N\P型致冷晶片浸入上述的用于半导体N\P型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液中的溶液A进行刻蚀粗化。较佳地，所述刻蚀粗化的温度为2530°C，时间为210分钟。较佳地，在所述刻蚀粗化后，将所述半导体mP型致冷晶片浸入上述的用于半导体N\P型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液中的溶液B进行除灰处理。更佳地，所述除灰处理的条件是室温下15分钟。本发明的有益效果在于1、本发明用化学刻蚀处理法对材料表面进行粗化处理，得到一层均匀的粗糙度在1425um之间的粗化层，然后直接电镀镍层，来增强镀层的结合力，提高晶片的致冷温差；2、本发明的化学刻蚀处理方法能减少因喷砂-喷镍时高温、高压的冲击引起的晶片破裂，降低了生产成本，提高了产品合格率，及生产效率；3、本发明的化学刻蚀处理方法减少了生产环节和流程，可以从晶片喷砂-喷镍_喷砂_镀镍，减至晶片表面化学刻蚀粗化处理_直接镀镍，降低作业人员、提高生产效率，同时复配的刻蚀粗化液配制简便，溶液管理可以通过分析控制。图1是本发明的一具体实施例的P型晶片粗化前的表面示意图。图2是图1所示的P型晶片经粗化后的表面示意图。图3是本发明的另一具体实施例的N型晶片粗化前的表面示意图。图4是图3所示的N型晶片经溶液A粗化后的表面示意图。图5是图4所示的N型晶片经溶液B粗化后的表面示意图。具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。实施例1直径C2厘米、厚0.15厘米的P型晶片，经脱脂除去表面切削液和污染物、水洗后表面较平整(如图l所示)，浸入主要组份为氢氟酸(V/V)5X、硝酸(V/V)20X、十二烷基苯磺酸钠0.5(g/l)、水余量组成溶液中，在温度253(TC下浸蚀210分钟，取出水洗，得到粗糙度1425um间的粗化层(如图2所示)、活化，水洗后冲击镀镍25分钟，然后转入所需镀层。实施例2直径C2厘米、厚0.15厘米的P型晶片，经脱脂除去表面切削液和污染物、水洗后表面较平整，浸入主要组份为氢氟酸(V/V)20X、硝酸(V/V)40X、十二烷基苯磺酸钠5(g/1)、水余量组成溶液中，在温度253(TC下浸蚀210分钟，取出水洗、得到粗糙度1425um间的粗化层、活化、水洗后冲击镀镍25分钟，然后转入所需镀层。实施例3直径C2厘米、厚0.15厘米的P型晶片，经脱脂除去表面切削液和污染物、水洗后表面较平整，浸入主要组份为氢氟酸(V/V)10X、硝酸(V/V)30X、十二烷基苯磺酸钠3(g/1)水余量组成溶液中，在温度253(TC下浸蚀210分钟，取出水洗、得到粗糙度1425um间的粗化层、活化、水洗后冲击镀镍25分钟，然后转入所需镀层。实施例4直径C2厘米、厚0.15厘米的N型晶片，经脱脂除去表面切削液和污染物、水洗后表面较平整(如图3所示)，浸入主要组份为氢氟酸(V/V)5X、硝酸(V/V)2X、十二烷基苯磺酸钠0.5(g/l)、水余量组成溶液中，在温度253(TC下浸蚀210分钟，取出水洗，晶片表面会吸附少量的难溶硒化物(如图4所示)，再浸入溴酸钾10(g/1)、硝酸(V/V)2%、水余量溶液，在室温下时间25分浸渍去灰，然后取出水洗，得到粗糙度1425um间的粗化层(如图5所示)、活化、水洗后冲击镀镍25分钟，再转入所需镀层。实施例5直径C2厘米、厚0.15厘米的N型晶片，经脱脂除去表面切削液和污染物、水洗后表面较平整，浸入主要组份为氢氟酸(V/V)20X、硝酸(V/V)40X、十二烷基苯磺酸钠5(g/1)、水余量组成溶液中，在温度253(TC下浸蚀210分钟，取出水洗，再浸入溴酸钾50(g/1)、硝酸(V/V)10%、水余量，在室温下时间25分浸渍去灰，然后取出水洗、得到粗糙度1425um间的粗化层、活化、水洗后冲击镀镍25分钟，再转入所需镀层。实施例6直径C2厘米、厚0.15厘米的N型晶片，经脱脂除去表面切削液和污染物、水洗后表面较平整，浸入主要组份为氢氟酸(V/V)10X、硝酸(V/V)30X、十二烷基苯磺酸钠2(g/1)、水余量组成溶液中，在温度253(TC下浸蚀2IO分钟，取出水洗，再浸入溴酸钾30(g/l)、硝酸(V/V)6X、水余量，在室温下时间25分浸渍去灰，然后取出水洗、得到粗糙度1425um间的粗化层、活化、水洗后冲击镀镍25分钟，再转入所需镀层。经上述实施例16的表面刻蚀粗化处理后的P/N型晶片，在直接进行预镀镍+电镀镍(化学镍)后，镀层的结合力、致冷温差、切割良品率对比如下1.拉力测试实施例拉力(公斤)平均值平均粗糙度(um)实施例15.796.155.316.286.846.0720.9实施例24.956.207.246.305.275.9914.1实施例37.234.715.184.105.395.3224.6实施例45.596.156.614.905.785.8017.4实施例56.005.776.215.107.096.0320.5实施例67.544.105.925.796.155.卯18.2其中，拉力测试条件是在0.012ci^方格内，随机选取C2mm五点，用细钢丝与该点镍层焊接，并由拉力仪自动计数，拉力在平均4公斤以上为合格。2.致冷温差测试(产品组立后)实施例123456最大温差AT。C(max)75.475.775.875.875.375.63.原喷砂_喷镍工艺和本发明的化学刻蚀直接镀镍工艺性能对比<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>从上述实施例16及上述3个表格数据可以看出，本发明采用化学刻蚀处理法对材料表面进行粗化处理，得到一层均匀的粗糙度在1425um之间的粗化层，然后直接电镀镍层，增强了镀层的结合力，提高了晶片的致冷温差。在本发明中，由于锑、铋、硒、碲各元素组成的晶片在强氧化性酸中与之发生氧化还原反应，从而使晶片表面得到刻蚀粗化，F—离子的存在对络合高价态元素是有利的，表面活性剂的作用是润湿晶片表面，使刻蚀粗化均匀，同时能抑止气体的逸出，防止基材过蚀。由于N型晶片中硒元素容易在刻蚀粗化液溶液A中析出，吸附在晶片表面，所以在酸性条件下用溴酸钾氧化成硒酸盐除去。P型/N型经过刻蚀粗化液处理后，表面得到一层粗糙度1425um的粗化层，能使随后的镍沉积形成嵌入式镀层，提高镀层结合力。综上，本发明的电镀前处理工艺能增加基材与镍层的结合力，提高致冷晶片的致冷温差和性能，且不会导致晶片的破裂，降低了生产成本，提高了产品合格率，及生产效率。在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。权利要求一种用于半导体N\P型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液，其特征在于，所述的粗化液包括溶液A，所述溶液A包括5～20％(体积)氢氟酸、20～40％(体积)硝酸和0.5～5g/L的十二烷基磺酸钠、余量为水。2.根据权利要求1所述的用于半导体N\P型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液，其特征在于，所述氢氟酸为5%(体积)，所述硝酸为20%(体积)，所述十二烷基磺酸钠为O.5g/L。3.根据权利要求1所述的用于半导体N\P型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液，其特征在于，所述氢氟酸为20%(体积)，所述硝酸为40%(体积)，所述十二烷基磺酸钠为5g/L。4.根据权利要求1所述的用于半导体NV3型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液，其特征在于，所述的粗化液还包括溶液B，所述溶液B包括1050g/L的溴酸钾和210%(体积)硝酸，余量为水。5.根据权利要求5所述的用于半导体N\P型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液，其特征在于，所述溴酸钾为10g/L，所述的溶液B中的硝酸为2X(体积)。6.根据权利要求5所述的用于半导体N\P型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液，其特征在于，所述溴酸钾为50g/L，所述的溶液B中的硝酸为10%(体积)。7.—种半导体mP型致冷晶片表面电镀前处理工艺，其特征在于，将经脱脂后的所述半导体N\P型致冷晶片浸入根据权利要求13任一所述的用于半导体N\P型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液中的溶液A进行刻蚀粗化。8.根据权利要求7所述的半导体叭P型致冷晶片表面电镀前处理工艺，其特征在于，所述刻蚀粗化的温度为2530°C，时间为210分钟。9.根据权利要求7所述的半导体叭P型致冷晶片表面电镀前处理工艺，其特征在于，在所述刻蚀粗化后，将所述半导体N\P型致冷晶片浸入根据权利要求46任一所述的用于半导体N\P型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液中的溶液B进行除灰处理。10.根据权利要求9所述的半导体N\P型致冷晶片表面电镀前处理工艺，其特征在于，所述除灰处理的条件是室温下15分钟。全文摘要本发明涉及一种用于半导体N\P型致冷晶片表面电镀前处理的粗化液，包括溶液A，溶液A包括5～20％(体积)氢氟酸、20～40％(体积)硝酸和0.5～5g/L的十二烷基磺酸钠、余量为水；较佳地，还包括溶液B，溶液B包括10～50g/L的溴酸钾和2～10％(体积)硝酸，余量为水，还提供了采用上述粗化液对半导体N\P型致冷晶片表面进行电镀前处理工艺，将经脱脂后的半导体N\P型致冷晶片浸入溶液A进行刻蚀粗化，然后浸入溶液B进行除灰处理，本发明的电镀前处理工艺能增加基材与镍层的结合力，提高致冷晶片的致冷温差和性能，且不会导致晶片的破裂，降低了生产成本，提高了产品合格率，及生产效率。文档编号C30B33/10GK101701348SQ20091005390公开日2010年5月5日申请日期2009年6月26日优先权日2009年6月26日发明者陈良杰申请人:上海申和热磁电子有限公司