本发明涉及金属复合材料表面处理技术领域，具体为一种用于提高al-sic基板防腐能力的处理方法。
背景技术：
al-sic复合材料为金属无机材料复合而成，具有强度高、密度低、导热性好等特点，可应用于防护装甲、导热散热片和电子封装基板等。目前al-sic复合材料国内主要采用的成型工艺为将熔融状态的铝通过真空压力容器渗入预成型的具有多孔结构的sic中，具有成型速度快效率高的优点，但表面容易产生缩孔等铸造缺陷。使用al-sic复合材料作为电气元件基板时，为了提高基板材料表面的抗腐蚀性和表面与电子元器件的焊接性，需要对其进行表面处理。
目前常用的表面处理工艺包括化学镀中磷镍和电镀厚铜等两种常规工艺。而且在电镀前进行筛选，选择出满足电镀要求的基板(目视检查表面无缩孔)，经筛选后符合要求的合格基板比例低，不到15％，为降低成本所以通常也允许带少量缩孔。
采用化学镀中磷镍工艺，可以在材料表面获得厚度一致性良好的镀层，镀层的厚度达到15～20μm抗蚀性较好。但在实际操作中，申请人发现对于表面存在缩孔类的al-sic复合材料表面，化学镀镍处理过程中氢气容易在孔洞区域汇集阻碍电镀液体的交换流通，产生蝌蚪状的氢气流，孔洞区域的镀层较薄不能有效地提供防腐。按gb6458完成96小时中性盐雾试验盐雾测试后腐蚀从孔洞区域发展，造成基板出现全面腐蚀镀层整体剥落，引起电子产品失效。基板经回流焊工艺焊接后，采用x光检测发现基板与元器件焊接面之间存在孔洞，焊接润湿性较差。
另外一种常用的处理工艺为电镀厚铜再通过机械的方式加工至设计尺寸，目的是通过电镀厚铜填充铸造后的缩孔。采用电镀铜工艺由于基板不同区域的电流密度呈边缘厚中间薄的特点，不能有效地保证加工尺寸的一致性，需要增加后续的机械方式进行处理。al-sic电镀厚铜工艺的加工难度大，处理工艺流程较长，易出现镀层结合力差，要达到符合要求的尺寸电镀时间需要6-8小时。由于电镀层厚度分布不均匀，后续对尺寸的控制需要借助于机械加工的方式进行控制。此方法生产周期长，成本也较高。
技术实现要素：
为了解决采用真空压力浸渗处理成型的al-sic电子封装基板表面缩孔存在条件下的表面处理防腐能力差的问题，本发明提出一种用于提高al-sic基板防腐能力的处理方法，解决表面处理后al-sic材料防腐能力差和一次合格率低的问题，提高电子元器件与基板的焊接能力。
本发明的主要思路是明通过喷丸物理封孔、化学镀高磷镍、化学镀低磷镍，在保证材料焊接性能的前提下，达到提高材料表面防腐能力和产品一次合格率。
本发明的技术方案为：
所述一种用于提高al-sic基板防腐能力的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：对al-sic基板表面进行喷丸封孔处理；
步骤2：对喷丸封孔处理后的al-sic基板进行有机溶剂除油、酸活化以及二次浸锌；
步骤3：对步骤2处理后的al-sic基板先化学镀高磷镍60min～90min，再化学镀低磷镍30min～50min。
进一步的优选方案，所述一种用于提高al-sic基板防腐能力的处理方法，其特征在于：步骤1中对al-sic基板表面进行喷丸封孔处理的工艺参数为：采用气动喷丸机，玻璃丸直径：0.0331～0.0234英寸，喷丸间距150mm～250mm，喷丸强度：0.004～0.008n，覆盖率100％。
进一步的优选方案，所述一种用于提高al-sic基板防腐能力的处理方法，其特征在于：步骤3中化学镀高磷镍的工艺参数为：溶液配比nprf8422a：65ml/l，nprf8422b：180ml/l，ph值：4.6～5.2，温度：85℃～92℃，时间：60min～90min；化学镀低磷镍的工艺参数为：溶液配比deuteqenfinix666a：60ml/l，deuteqenfinix666b：150ml/l，ph值：5～7，温度：40℃～80℃，时间：30min～50min。
有益效果
对于al-sic基板采用工艺方法可以达到以下效果：
1、铸造后增加喷丸处理，可以降低al-sic基板铸造缺陷，满足电镀要求的基板合格率从15％提高到83％，而且提高电镀后镀层质量，从电镀后镀层表面存在大量蝌蚪状气流痕改进为镀层外观均匀一致。降低了铸造成本，提高电镀镀层外观合格率。
2、通过增加喷丸处理和化学镀高磷镍、化学镀低磷镍工艺后，盐雾试验后基板从片状横向腐蚀改变为点状纵向腐蚀，可避免基板在使用过程中发生腐蚀时，电子元器件大量脱落风险，提高基板使用安全级别，抗腐蚀保护级别rp从5级提高8级。盐雾后按照astmb571规范对基板镀层结合力进行检测，结合力合格。
3、采用x光检测基板与元器件焊接面，发现焊接面从有空洞改进为无空洞，提高了基板与元器件的焊接性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本实施例中对al-sic材料的表面处理具体实施过程主要步骤为：喷丸封孔处理→有机溶剂除油→酸活化→二次浸锌→化学镀高磷镍→化学镀低磷镍。其中的关键特征在于：一、al-sic基板表面处理前喷丸处理对缩孔进行物理封孔；二、喷丸后化学镀高磷镍和低磷镍工艺组合实现材料的抗腐蚀性和焊接性。
针对基板缩孔问题，电镀前增加喷丸处理，采用气动自动喷丸机，玻璃丸(直径：0.0331～0.0234英寸)，喷丸间距150mm～250mm，喷丸强度：0.004～0.008n，覆盖率100％。通过铝基材在喷丸过程中的塑性变形，达到物理封孔的目的，减少基板缩孔数量，经目视检查，满足电镀要求(基板表面无缩孔)的合格基板比例大于83％。对这些基板进行常规工艺中的化学镀中磷镍后，表面外观质量均匀一致，无蝌蚪状的气流痕。按照gb6458要求经96小时中性盐雾试验后，基材保护级别rp达到gb64615级，按照astmb571规范要求进行结合力检测，镀层结合力合格。但经回流焊工艺焊接后，采用x光检测发现基板与元器件焊接面存在孔洞，焊接润湿性较差。
进一步针对上述基板保护级别低于gb64617级和基板与元器件焊接面之间存在孔洞的问题，将化学镀中磷镍改为化学镀高磷镍和化学镀低磷镍，利用化学镀高磷镍的良好的抗腐蚀能力和化学镀低磷镍的良好焊接性，提高基板抗腐蚀能力和基板与元器件的焊接性。基板通过喷丸处理后，先采用化学镀高磷镍镀60min～90min，然后再采用化学镀低磷镍镀30min～50min，基板表面质量均匀一致，无蝌蚪状的气流痕。按照gb6458要求经96小时中性盐雾试验后，基材保护级别rp达到gb64618级，镀层于基板表面的腐蚀特征由横向全面腐蚀转变为纵向局部腐蚀，可有效地避免镀层的整体剥落，防止电子元器件在使用过程中的失效。按照astmb571规范要求进行结合力检测，镀层结合力合格。经回流焊工艺焊接后，采用x光检测发现基板与元器件焊接面之间无孔洞。
喷丸处理工艺和化学镀镍工艺配方和参数如下：
喷丸：采用气动自动喷丸机。玻璃丸(直径：0.0331～0.0234英寸)，喷丸间距150mm～250mm，喷丸强度：0.004～0.008n，覆盖率100％。
高磷镍工艺：nprf8422a:65ml/l
nprf8422b:180ml/l
ph:4.6～5.2
温度：85℃～92℃
时间：60min～90min
低磷镍工艺：deuteqenfinix666a：60ml/l
deuteqenfinix666b:150ml/l
ph:5～7
温度：40℃～80℃
时间：30min～50min。
本实施例中的加工对象abb，al-sic表面覆铝基板，平面尺寸137mm×127mm，机加至图纸拱度，所有边角导圆至r2～3，尺寸检验和目视电镀前检验合格基板数量为60件。其中30件采用现有工艺方法，剩余30件采用改进后工艺方法。
现有工艺主要实施步骤：
有机溶剂除油→化学除油→酸活化→二次浸锌→化学镀中磷镍90min。
改进后工艺主要实施步骤：
喷丸封孔处理→有机溶剂除油→酸活化→二次浸锌→化学镀高磷镍60min→化学镀低磷镍30min。
分别采用上述两种工艺方法加工al-sic基板，电镀后镀层外观目视抽样检测100％；各抽取15件进行耐蚀性和结合力检测，耐蚀性按照gb6458进行96小时中性盐雾试验rp≥7级；结合力按照astmb571规范要求进行锉刀试验，镀层与基体无分离；焊接性采用x光检测基板与元器件焊接面，要求焊接面无孔洞。
基板检测结果如下：
显然，采用本发明工艺后，合格率得到了大大提高。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。